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銻摻雜二氧化錫(antimony doped tin oxide, ATO)納米粉體是在SnO2晶格中替位摻雜Sb元素形成替位固溶體，再利用一系列工藝獲得的結(jié)晶性能好的納米粉體，摻雜Sb使得雜化電子選擇層的表面形態(tài)更加致密并且得到改善，從而提高了ATO納米粉體的導(dǎo)電性能。ATO納米材料是一種新型導(dǎo)電材料，具有電致變色特性、高電導(dǎo)率和良好透光率等優(yōu)點(diǎn)。此外，用ATO納米材料制備的透明隔熱涂層還具有隔熱性能好、透光性高等優(yōu)點(diǎn)，其陰極著色與氫氧化物共沉淀制成的粉末的納米晶性質(zhì)有關(guān)。本文綜述了ATO納米粉體的主要制備方法，并對(duì)各種方法進(jìn)行了比較和評(píng)價(jià)，探討了ATO納米粉體的研究現(xiàn)狀和有待改進(jìn)的地方。

目前，ATO納米粉體是一種新穎的透明導(dǎo)電復(fù)合納米材料，尤其具有透明導(dǎo)電性、耐候性和隔熱性，在抗靜電塑料和紅外吸收等[1]領(lǐng)域上也具有廣闊的發(fā)展?jié)摿烷_(kāi)發(fā)前景。ATO納米粉體最主要的制備方法有3種，包括固相法、液相法和氣相法。

1.1 固相法

固相法制備的ATO納米粒子易團(tuán)聚、微粒直徑分布寬，但其優(yōu)點(diǎn)也是很明顯的，那就是成本廉價(jià)，制備工藝流程簡(jiǎn)單易懂。張東等[2]以純SnO2和Sb2O3為原料，在600 ℃恒溫下制備了ATO納米粉末，但是經(jīng)過(guò)測(cè)量和檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)所制備的ATO納米粉體顆粒體積過(guò)大，團(tuán)聚現(xiàn)象十分明顯，這也導(dǎo)致了其導(dǎo)電性能和結(jié)晶性能都不是很好。對(duì)于ATO納米顆粒制備而言，在高溫下制備會(huì)導(dǎo)致組分嚴(yán)重?fù)]發(fā)和偏析，Sb摻雜SnO2不完全，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際要求的良好的導(dǎo)電性。

1.2 液相法

近年來(lái)，液相法還是制備ATO納米粉體最佳的一種辦法。液相法制備的ATO納米粉體是在常溫或者低溫下制備，制備后的ATO納米粒子具有結(jié)晶性能好、導(dǎo)電能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的推廣。目前， 制備ATO納米粉末的液相法主要有四種，其中包括共沉淀法、溶膠-凝膠法，醇鹽溶液法和水熱法。

1.2.1 醇鹽水解法

醇鹽水解法制備的ATO納米粉體具有易于控制成型的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備要求高、成本昂貴。張剛申等[3]采用醇鹽水解法、溶液共混法制備了ATO 納米粉體，研究發(fā)現(xiàn)ATO 納米復(fù)合材料的熱絕緣效率與Sb/Sn的摩爾比有關(guān)，Sb/Sn的摩爾比越高，ATO納米復(fù)合材料的熱絕緣效率越高。

1.2.2 溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法制備的ATO納米顆粒有著結(jié)晶性能好、顆粒粒徑小的優(yōu)點(diǎn)，用其制備的隔熱涂層可以用作改善顯示電極的商業(yè)濺射沉積的ITO涂層的表面光滑度。G.Guzman等[4]在制備ATO涂層的過(guò)程中，為了克服浸涂期間惡化的蒸發(fā)冷卻，將涂布溶液適度加熱至25 ℃，從而為基材提供了所需的熱量。這種附加涂層的另一個(gè)好處是可以在寬范圍內(nèi)調(diào)整電極的表面特性。他們還將ATO涂層與ITO襯底的功函數(shù)從最初的4.3-4.6 eV增加到約4.8-5.2 eV，降低了所需的熱量。Xuejun Zhang等[5]在用溶膠-凝膠法制備納米ATO粉末的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)存在難以除去氯、無(wú)法完全摻雜銻的問(wèn)題，這些問(wèn)題有待我們?nèi)ソ鉀Q，目前可以從改變?cè)戏矫嫒胧郑员憬档蜕a(chǎn)成本。

沈淑康等[6]用水基溶膠-凝膠法制備了導(dǎo)電性能較好的ATO納米粉體，研究發(fā)現(xiàn)在水浴溫度為50 ℃，pH為7。nSn/nSb為90/10時(shí)，ATO 納米粉體在nSn/nSb低于95/5下出現(xiàn)球形及棒狀形態(tài)，可以推測(cè)出其中Sn元素與Sb元素分別可能以Sn4+、Sb5+和Sb3+的形式固溶于納米粉體中。

N ing Li等[7]采用研磨法制備了ATO納米粒子，研究了ATO納米粒子在蒸餾水中的膠體分散體系和不同分散劑的制備工藝。發(fā)現(xiàn)ATO納米粒子在蒸餾水中的膠體分散體是通過(guò)研磨不同分散劑的研磨過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，并且ATO納米粒子的穩(wěn)定性與分散劑有關(guān)系，以多磷酸鈉作為分散劑制備的ATO納米粒子的穩(wěn)定性最好，并且以其來(lái)制備的納米保溫玻璃涂料阻擋紅外線(xiàn)的效果最好。

　S.Sujatha Lekshmy等[8]通過(guò)溶膠-凝膠法制備了ATO納米粉末，之后經(jīng)過(guò)一系列工藝制備了ATO薄膜，將此ATO薄膜沉積在玻璃基底上。用X射線(xiàn)和原子力顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)膜的結(jié)晶度和晶粒的生長(zhǎng)與Sb/Sn的摩爾比成正比，Sb/Sn的摩爾比越高，膜的結(jié)晶度越差，晶粒的生長(zhǎng)越受到抑制。他們還發(fā)現(xiàn)由于非化學(xué)計(jì)量(氧空位和間隙錫原子)和添加Sb，這些ATO薄膜獲得了n型電導(dǎo)率，所以銻摻雜SnO2薄膜中PL強(qiáng)度的提高使其更適用于發(fā)光二極管中固態(tài)照明。

1.2.3 共沉淀法

共沉淀法具有制備工藝流程方便、費(fèi)用低、便于控制、制作周期短等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是陰離子不易剔除，已發(fā)展成為工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的制備方法[9]。趙曉偉等[10]以錫粉和三氧化二銻為原料制備出導(dǎo)電性能良好的ATO納米粉體，并且發(fā)現(xiàn)ATO粉體電阻率與銻摻雜量有關(guān)。張建榮等[14]利用無(wú)氯原料和檸檬酸絡(luò)合劑制備了ATO納米粉體，研究發(fā)現(xiàn)檸檬酸防團(tuán)聚和燃燒劑的作用提高了ATO納米粉體的導(dǎo)電性，制備的ATO納米粉體的結(jié)晶性能十分好。V. Senthilkumar等[11]采用共沉淀法制備了ATO納米粉體，通過(guò)TG/DTA和FT-IR顯示出制備的ATO納米粉體顆粒小、分散性十分好，導(dǎo)電性能十分優(yōu)良。

陶亮等[12]利用共沉淀法制備了ATO納米粉體，研究發(fā)現(xiàn)溶液的pH值與制備成的ATO納米粉體的粒徑大小有關(guān)，與溶液呈堿性相比，溶液越呈酸性，則制備成的ATO納米粉體的粒徑大小越大。張文豪等[13]采用醋酸鹽共沉淀法制備了ATO納米粉體，ATO納米粉體的結(jié)晶性能好、導(dǎo)電性能好，顯示出了優(yōu)異的透明和隔熱性能，在遠(yuǎn)達(dá)4000米處，其紅外光吸收率甚至達(dá)到了53％。Dae-WookKim等[14]通過(guò)在五水合氯化錫和氯化銻的甲醇溶液中共沉淀制備了ATO納米粉末，表征發(fā)現(xiàn)所獲得的ATO納米粉末沒(méi)有形成任何二次粒子并顯示出了松散聚集性，其結(jié)晶性能好、不團(tuán)聚，具有良好的導(dǎo)電性。