第4期 王亚丽等：基底预处理对水热法制备SO,纳米阵列生长的影响 491° 2.2不同基底预处理方式对产物形貌的影响 间有大量空隙存在，颗粒直径约17m(图4 为考察基底铺膜方法对产物形貌的影响，选用 (9)).SCT基底上SQ晶种层不致密是由旋涂 O-基底和SCT基底与MST-基底进行比较，结果 法铺膜的过程所致，退火使得胶体溶液中乙醇挥 如图4所示.图4()为未经任何晶种修饰的) 发后S(OH)2热分解，在O基底上形成SQ 基底，其表面致密，为直径约为50的氧化铟锡 晶种的同时留下大量的空隙.与O-基底相比， (导电层)颗粒：使用水热法在其上生长出直径为 MST-基底和SCT-基底上生成的均为SO的一 40m的SO纳米颗粒（图4(b)),经过晶种修饰 维纳米阵列结构，MST基底上得到的是直径为8 的MST基底和SCT基底表面平整.其中，MST基 m的纳米线阵列，SCT基底上得到的则是直径 底上的SQ晶种层颗粒大小均匀且非常致密，直径 为50的纳米棒阵列.不同铺膜方法得到的基 约7m图4(9)而SCT-基底上的SO晶种层 底及在其上生长出的产物的形貌和尺寸详见 颗粒大小均匀但不致密，从SM图可看出颗粒之 表1 100m 100nm 100m 100m 100m 图4使用不同方法铺膜后的基底及生长的产物的SM像.(a)O-基底：(b)SO纳米颗粒：(9)MST-基底：（山SO,纳米线阵列： (e)SCT-基底：(6SO,纳棒阵列 Fig 4 SM mages of the substa tes with different fim-co tedmethods and the asgown products (a IO substrate (b)SnO nanoparticles (9 MST substrates d)SrO,nanowire amays e)SCTsubsmtes (6 SnO nanorod armys 表1使用不同铺膜方法得到的基底及在其上生长出的产物的形貌和尺寸 Table I Morpho kgy and size of the sbstrates with different fim_coa ted me thals and as grown poduic ts 基底 晶种层形貌 晶种尺寸/m 水热生长后样品形貌 水热生长后样品的尺寸值径)/m 未处理 致密，颗粒状 约50 纳米颗粒 40 MST-基底 致密，颗粒状 约7 线状阵列 8 SCT-基底 稀疏颗粒状 约17 棒状阵列 50 通过分析可以得出，SQ晶种层能够有效地控 因此其能诱导SO在水热反应中沿轴方向择优 制水热生长过程中SQ的形貌、生长方向和尺寸. 生长.使用未修饰的)基底其表面不仅没有具 作为晶种层的S9纳米颗粒不仅与SO纳米阵列 轴取向的SQ晶种层颗粒，而且氧化铟锡颗粒与 的晶格相匹配而且经过退火处理后具有轴取向， SQ晶格也不匹配，最终导致了SO无取向性地第 4期 王亚丽等:基底预处理对水热法制备 SnO2 纳米阵列生长的影响 2.2 不同基底预处理方式对产物形貌的影响 为考察基底铺膜方法对产物形貌的影响 , 选用 ITO--基底和 SCT--基底与 MST--基底进行比较, 结果 如图 4所示 .图 4(a)为未经任何晶种修饰的 ITO-- 基底, 其表面致密, 为直径约为 50 nm的氧化铟锡 (导电层 )颗粒 ;使用水热法在其上生长出直径为 40 nm的 SnO2 纳米颗粒 (图 4(b)).经过晶种修饰 的 MST--基底和 SCT--基底表面平整.其中 , MST--基 底上的 SnO2 晶种层颗粒大小均匀且非常致密 ,直径 约 7 nm(图 4(c));而 SCT--基底上的 SnO2 晶种层 颗粒大小均匀但不致密 , 从 SEM图可看出颗粒之 间有大 量空 隙 存在 , 颗粒 直 径约 17 nm(图 4 (e)).SCT--基底上 SnO2 晶种层不致密是由旋涂 法铺膜的过程所致 , 退火使得胶体溶液中乙醇挥 发后 Sn(OH)2 热分解 , 在 ITO基底上形成 SnO2 晶种的同时留下大量的空隙 .与 ITO--基底相比 , MST--基底和 SCT--基底上生成的均为 SnO2 的一 维纳米阵列结构 , MST--基底上得到的是直径为 8 nm的纳米线阵列 , SCT--基底上得到的则是直径 为 50 nm的纳米棒阵列 .不同铺膜方法得到的基 底及在其上生长 出的产 物的形 貌和尺 寸详见 表 1. 图 4 使用不同方法铺膜后的基底及生长的产物的 SEM像.(a)ITO-基底;(b)SnO2 纳米颗粒;(c)MST-基底;(d)SnO2 纳米线阵列; (e)SCT--基底;(f)SnO2 纳棒阵列 Fig.4 SEMimagesofthesubstrateswithdifferentfilm-coatedmethodsandtheas-grownproducts:(a)ITO-substrate;(b)SnO2 nanoparticles;(c) MST-substrates;(d)SnO2 nanowirearrays;(e)SCT-substrates;(f)SnO2 nanorodarrays 表 1 使用不同铺膜方法得到的基底及在其上生长出的产物的形貌和尺寸 Table1 Morphologyandsizeofthesubstrateswithdifferentfilm-coatedmethodsandas-grownproducts 基底 晶种层形貌 晶种尺寸 /nm 水热生长后样品形貌 水热生长后样品的尺寸(直径)/nm 未处理 致密, 颗粒状 约 50 纳米颗粒 40 MST--基底 致密, 颗粒状 约 7 线状阵列 8 SCT--基底 稀疏颗粒状 约 17 棒状阵列 50 通过分析可以得出, SnO2 晶种层能够有效地控 制水热生长过程中 SnO2 的形貌、生长方向和尺寸 . 作为晶种层的 SnO2 纳米颗粒不仅与 SnO2 纳米阵列 的晶格相匹配,而且经过退火处理后具有 c轴取向 , 因此其能诱导 SnO2 在水热反应中沿 c轴方向择优 生长 .使用未修饰的 ITO--基底,其表面不仅没有具 c轴取向的 SnO2 晶种层颗粒, 而且氧化铟锡颗粒与 SnO2 晶格也不匹配 , 最终导致了 SnO2 无取向性地 · 491·