(1) SnCl4和ZnCl2溶于水后,量取一定量的25%~28%的浓氨水(分析纯),将氨水逐滴加入到溶液中,边滴加边搅拌,加入的速度要适当,太快容易产生胶粒聚集。滴加氨水的过程中,会存在局部的浓度差,导致部分先生成凝胶,但是产生的凝胶随后胶溶。滴入氨水的时候,溶液马上产生白色絮状沉淀,但是马上水解。
图2-2溶胶凝胶制备过程图
(2)为保证所得的纳米SnO2和ZnO的纯度,同时消去某些离子(如Cl-、OH-)等在干燥过程中产生桥接作用而使粒子团聚的现象,必须对胶体沉淀进行充分的洗涤。将静置、陈化一段时间后烧杯中的凝胶状沉淀的上层清夜弃去,然后再往烧杯加入去离子水,用玻璃棒将沉淀充分搅拌,使沉淀均匀分散在水中,静置陈化,再倒去上层清夜。反复以上操作若干次,直至用0.1mol/L的AgNO3溶液检测不到Cl-为止。
(3)将制得的胶体放到电热恒温干燥箱中,在70℃下干燥20h以上;将烘干的后的胶体在玛瑙研钵中研磨,得到非常疏松的白色粉末。此工艺对下一道烧结工艺产生重要的影响。当粉体没有烘干完全就拿去烧结,颜色将变得灰暗,甚至表面产生一层坚硬外壳,俗称结皮。
(4)烧结过程是制备纳米粉体的一个重要工序。将制得的白色粉末放入电阻炉中煅烧,在室温下均匀地上升到所需的温度,保温一定的时间,然后自然冷却,再用玛瑙研钵中仔细研磨即可得到纳米级SnO2粉体。
(5)将不同温度烧结样品进行X射线衍射仪测量,并及时将结果记入实验记录表(表2-1)。
表2-1实验记录表
8.测量完毕,将结果交给指导老师检查,整理仪器。