DOI: 10.3390/polym13060977
通過對含金屬氧化物前體的聚合物溶液進行靜電紡絲（ES）和隨后的熱處理制備了SnO2納米纖維。重點研究了不同模板聚合物（聚乙烯吡咯烷酮（PVP），聚環氧乙烷（PEO）和聚乙酸乙烯酯（PVAc））對SnO2形態和粒徑分布的影響。研究表明使用不同的聚合物，最終氧化物的形態和微晶尺寸會發生變化。使用每種聚合物均可獲得具有均一直徑的細纖維，但在煅燒后，氧化物的形態會發生變化，當分別使用PVP、PEO或PVAc時，會形成纖維、“鱗片”或“球形”顆粒，如SEM圖像所示。HR-TEM和XRD測定數據證實，SnO2樣品由錫石晶體組成，平均粒徑較小，通過Debye-Scherrer方程計算出PVP、PEO和PVAc的粒徑分別為30、11和25nm。TEM測量表明SnO2的平均粒徑較低，所使用的PEO的平均粒徑為8.5nm±4.9nm。通過對同一聚合物（PEO）制備的纖維氈施加不同的煅燒溫度，明確了聚合物不僅會影響氧化物顆粒的最終形狀，而且會影響微晶尺寸。
圖1.不同聚合物在空氣中的熱重分析（TGA）和導數TGA（DTGA）的比較，溫度為室溫至800℃，升溫速率為10℃/min。
圖2.2-乙基己酸錫（II）的TGA和DTGA。部分揮發和轉化后SnO2中的殘余物為18.40％。
圖3.含前驅體的不同聚合物在空氣中的TGA和DTGA比較，溫度為室溫至800℃，升溫速率為10℃/min。對于PEO，殘留物的量為22wt％，對于PVP為17wt％，對于PVAc為14wt％。
圖4.左側：由不同聚合物獲得的纖維的SEM圖像：（A.I）PVP+2-乙基己酸錫（II）；（B.I）PEO+2-乙基己酸錫（II）；（C.I）PVAc+2-乙基己酸錫（II）。右邊：由不同模板聚合物制備的纖維氈煅燒后SnO2的SEM圖像：（A.II）PVP；（B.II）PEO；（C.II）PVAc。插圖：（A.I–C.I）中顯示纖維直徑分布。儀器放大倍數為2000×。
圖5.由不同聚合物模板獲得的SnO2的XRD圖譜。
圖6.來自PVP/前體纖維的SnO2的高分辨率透射電子顯微鏡（HR-TEM）代表性圖像。儀器放大倍數為200,000×。（B）（A）中所示的晶體的細節。儀器放大倍數為500,000×。（C）（B）中所示的HR-TEM圖像的傅里葉變換。
圖7.（A）由PEO/前體纖維獲得的SnO2樣品的HR-TEM代表性圖像，以及在樣品的不同選定區域中觀察到的衍射條紋之間的間距。插圖（B）：（A）中HR-TEM圖像的傅立葉變換。儀器放大倍數為300,000×。
圖8.由（A）PVP（黑色，平均直徑=18.7±7.9nm）和（B）PEO（橙色，平均直徑=8.5±4.9nm）獲得的SnO2納米晶體的粒度分布比較。
圖9.將由PEO模板獲得的SnO2置于不同溫度下煅燒的XRD圖譜：橙色PEO 450℃，深紅色PEO 550℃。
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