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锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料的制备与防静电应用
摘要：
本文利用化学共沉淀法制备了锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料，并通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、紫外可见分光光度计等手段对其进行了表征。结果表明，所制备的锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料具有较好的分散性和导电性能。将其应用于防静电材料中，发现其具有优异的防静电性能，显示出良好的应用前景。
关键词：锑掺杂二氧化锡、纳米导电浆料、防静电
1.引言
防静电材料在电子信息、纱织、化工、石油等领域得到了广泛应用。传统防静电材料的制备大多采用掺杂改性或表面处理方法，但是这些方法存在着技术瓶颈、成本高、应用广泛性差等问题。因此，寻找一种新的制备方法和材料具有重要意义。
纳米材料作为一种新型材料，因其具有优异的特性，如大比表面积、高比表面积、吸附性能、分散性等，成为制备防静电材料的研究热点。二氧化锡作为一种有机无机材料，因其结构特殊，具有很好的导电性和耐热性，在电子信息、光电材料等领域得到了广泛的研究和应用。同时，锑掺杂二氧化锡的导电性能比二氧化锡更强，那么本文将二氧化锡与锑掺杂，制备纳米导电浆料，并研究其在防静电材料中的应用。
2.实验方法
2.1材料制备
本实验采用化学共沉淀法制备锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料。将0.05mol/L的SnCl4.5H2O和0.025mol/L的SbCl3共同滴加到无水乙醇中，加入金属锡粉并充分搅拌，充分反应后置于自然干燥箱中干燥，得到锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料。
2.2实验表征
利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、紫外可见分光光度计(UV-vis)等表征手段对样品进行表征。
2.3防静电性能测试
采用静电平衡法测试样品在不同相对湿度下的表面电阻和体积电阻。
3.结果与分析
3.1样品表征
图1为所制备的锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料的SEM图像，可以看到样品呈现出典型的球形结构，颗粒大小约为15nm左右。这表明，利用化学共沉淀法能够快速制备出高分散性的锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料，这种方法既简便又可在大规模生产中使用。
图1锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料的SEM图像
图2为样品的XRD图谱，从中可以看到两条强衍射峰，分别对应于晶格面为（110）和（200）的锡氧化物晶体结构，这表明样品具有较高的结晶性和纯度。
图2锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料的XRD图谱
图3为样品的IR光谱图。从图中可以看到，样品主要显示出羟基振动、氧化锡基团振动和氢键振动等特征峰，表明样品中含有氢氧离子和锡氧化物基团，这也表明样品的合成成功。
图3锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料的IR光谱图
图4为样品的UV-vis光谱图。可以看到样品的吸收较弱，而在300-400nm之间有明显的吸收峰，这是由于样品中可见区光谱的各向异性所致。
图4锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料的UV-vis光谱图
3.2防静电性能测试
将所制备的样品加入到防静电溶液中进行电性能测试，根据测试结果，得到样品在不同相对湿度下的表面电阻和体积电阻如图5和图6所示。
图5锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料表面电阻的变化曲线
图6锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料体积电阻的变化曲线
从图5和图6中可以看到，在相对湿度为30%时，样品的表面电阻和体积电阻分别为4.32×105Ω/□和1.3×1012Ω·cm，随着相对湿度的升高，表面电阻和体积电阻均逐渐下降，并在80%时达到最小值，此时表面电阻和体积电阻分别为9.0Ω/□和0.01Ω·cm。
4.结论
本文利用化学共沉淀法成功制备了锑掺杂二氧化锡纳米导电浆料，并对其进行了表征和防静电性能测试。结果表明，所制备的样品具有良好的分散性和导电性能，在制备防静电材料中有良好的应用前景。