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《华东理工大学》 2011年
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二氧化锡纳米材料的制备与扩展

王磊  
【摘要】:纳米材料与技术的面世已有大约30年的历史,它的出现和发展对于21世纪的材料科学、生命科学、军事技术、电子技术、微型器件制造技术以及人们的日常生活具有极其重要和深远的影响。而纳米材料的制备是整个纳米科技的基础,越来越多的制备方法和路线被研究开发出来,以期能够对纳米材料的合成进行有效控制,进而能够有效地掌控和调节纳米材料的各种物理化学性质,使纳米材料能够符合各种实际应用的要求,并发挥其最大效能。 纳米二氧化锡是一种n型宽带隙半导体材料,在催化、气敏器件、锂离子充电电池等方面具有广阔的运用前景。目前,对二氧化锡纳米材料的研究主要包括形貌的控制、材料的掺杂和包覆、纳米结构的组装以及材料的各种应用。只要掌握了对二氧化锡纳米材料的可控合成,就能有目的地调控其各项性质参数,并最终实现其应用价值。 本论文以二氧化锡纳米材料的制备为主线,研究了几种二氧化锡纳米材料的制备方法并扩展了这些制备方法的运用范围。所以,按照材料制备的不同方法体系,论文主要包含三个部分: 第一部分介绍油酸盐固液界面反应—水热晶化法,包括第二章与第三章。第二章介绍利用油酸锡固液界面反应—水热晶化法制备二氧化锡纳米颗粒及其性质与应用。体系所采用的溶剂对材料的品质有巨大的影响。当使用水与乙醇混合溶剂时,产物的分散性较好,BET比表面积也较高。而在纯水溶剂制备体系中,颗粒易粘连在一起,BET比表面积较低,并且吸附在二氧化锡表面的油酸会有浅度的碳化,导致材料呈灰褐色。而表面状态的差异也最终影响了材料的光学带隙。通过此法获得的二氧化锡纳米颗粒在锂离子充电电池的运用上也体现了一定的利用价值。第三章讲述运用油酸盐固液界面反应一水热晶化法制备镍铁氧体与钻铁氧体磁性纳米材料以及吸波运用。以镍铁氧体的制备为例,系统地研究了水热晶化温度、时间、溶剂以及碱源对材料合成的影响。结果显示需要达到一定的温度,前驱物才能同碱作用,生成相应的铁氧体。溶剂的黏度与介电常数、碱源以及时间均对最终的产物品质有影响。所制备的镍铁氧体纳米颗粒由于其较高的结晶度与分散性、高饱和磁化强度,体现了优异的吸波性能。 第二部分介绍油酸盐氮气气氛高温碳化法,包括第四章和第五章。第四章介绍富水油酸锡氮气气氛高温碳化法制备SnO2C纳米复合材料。经过低温段油酸锡的水解和高温段油酸的碳化,最终获得黑色SnO2C纳米复合材料。由于碳的保护作用,高温碳化处理获得的二氧化锡粒径小而均一。但碳化过程中伴随有显著的还原作用,可通过降低碳化处理温度来抑制单质锡的生成。所制备的高比表面SnO2C纳米复合材料在锂离子充电电池的运用上也体现了一定的应用价值。第五章介绍使用油酸盐氮气气氛高温碳化法制备磁性CoC与NiC纳米复合材料。通过与油酸锰氮气气氛高温碳化过程相比较,探讨了体系的合成机理,发现前驱物热分解温度的差异与体系的催化碳化作用决定了最终产物的价态。 第三部分包括第六章和第七章。其中第六章介绍使用硫代锡酸钠这种新的锡源来水热合成二氧化锡3D纳米花结构及其光学性质,并研究了其生长机理。这里,Sn(OH)62-的缓释过程对于二氧化锡沿C轴优先生长方向取向生长起了决定作用。在整个水热过程中,Sn(OH)62-通过SnS32-的水解逐渐释放出来,并一直保持较低的浓度。而Sn(OH)62-较低的浓度保证了SnO2能以相对较低的生长速率沿C轴取向生长。所制备的3D二氧化锡纳米花在不同的激发波长下,具有不同的荧光特性。作为第六章的扩展延伸,第七章介绍使用第六章里提及的酸沉淀法来制备纳米二硫化锡半导体材料。系统地研究了酸沉淀剂的种类、溶剂的选择对二硫化锡物相、形貌及半导体光学性质的影响。使用盐酸沉淀剂,由于SnS2的络和溶解,最终产物中含有大量SnO2物相,而采用醋酸或油酸两有机酸,可有效获得片状或花状二硫化锡。同时溶剂可显著影响二硫化锡三明治片层的排列方式,导致晶体结构和形貌的差异。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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【引证文献】
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1 陈舒恬;倾斜溅射沉积法制备SnO_2基纳米结构阵列的研究[D];清华大学;2012年
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1 冯小源;中孔SnO_2纳米材料的合成及其在超灵敏气体传感器中的应用[D];华中师范大学;2013年
【参考文献】
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1 李志强;陈志明;;高分子磁性纳米材料的制备、性质及应用[J];化工时刊;2007年06期
2 李泉,曾广赋,詹瑞云,席时权;非化学计量比SnO_(2-x)纳米微晶材料的XRD,XPS和ESR研究[J];化学学报;1995年04期
3 谭天亚;陈俊杰;江雪;;纳米微晶结构氧化锌中激子发光的研究进展[J];激光与光电子学进展;2008年09期
4 李峰,宋瑛林,李淳飞;激光防护与光限幅技术[J];激光与红外;1997年03期
5 白春礼;纳米科技及其发展前景[J];科学通报;2001年02期
6 李宏涛,宋晓秋,高冬梅;鳞片状硫化锡合成机理及生产工艺研究[J];涂料工业;1999年08期
7 余保龙,吴晓春,邹炳锁,张桂兰,汤国庆,陈文驹;介电限域效应对SnO_2纳米微粒光学特性的影响[J];物理化学学报;1994年02期
8 张霞;赵岩;张彩碚;孟皓;;低温水热合成异形TiO_2纳米晶及其表征[J];物理化学学报;2007年06期
9 牛燕雄,张鹏,何琛娟,段晓峰,禹烨,姚建铨;可溶性碳纳米管光限幅特性的实验研究[J];物理学报;2005年08期
10 宁远;纳米材料的奇异表面效应[J];有色金属;2001年03期
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1 卢刚;纳米结构制备和硅单电子晶体管的研究[D];西安理工大学;2003年
【共引文献】
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1 彭少方,张昭;化学还原法制备纳米金属粉的几点考虑[J];四川有色金属;2003年02期
2 周春华,张书香,刘威,尹衍升,师瑞霞;纳米技术在聚合物改性方面的研究进展[J];工程塑料应用;2002年12期
3 刘长坤;孙作凤;吴健春;张玉波;宋庆功;黄婉霞;;纳米TiO_2+SiO_2改性外墙涂料的耐候性研究[J];四川建筑科学研究;2006年04期
4 张春;李村;吴振玉;王冬梅;康文斌;;掺杂Co的介孔SiO_2的制备与表征[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年04期
5 胡涛,毛文钦;抗菌涂料的应用进展[J];安徽化工;2005年05期
6 程晨;纳米材料的特异效应及应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年04期
7 章璟嵩;于少明;;由膨润土合成介孔分子筛及其吸附性能研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年05期
8 李鑫;吴银萍;夏启斌;;温敏材料改性纳米颗粒对纤维素酶活性的影响[J];安徽农业科学;2010年29期
9 张国君;班红艳;吴红运;王家博;张丽华;高丽娟;;有机改性介孔硅材料在重金属废水处理中的应用[J];安徽农业科学;2011年12期
10 陈月;陈宝安;;磁性氧化铁纳米颗粒在肿瘤靶向治疗中的应用及进展[J];癌症;2010年01期
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1 郑筱梅;杨玲;刘光兵;;镍-纳米Al_2O_3复合电镀的工艺研究[A];2003年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2003年
2 屠振密;胡会利;李宁;曹立新;安茂忠;;电沉积纳米晶合金的最新进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
3 冯江月;张玉星;;纳米SiO_x-壳聚糖复合涂膜对黄冠梨保鲜效应的研究[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
4 赵占西;赵建华;马骏;;铝合金阳极氧化n-SiC复合膜的制备及性能试验[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
5 许威;曹军;李芳振;赵翠华;史宜涛;;平板对接双丝埋弧焊电磁搅拌方法研究[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
6 孙国锋;王金渠;刘垚;孔春龙;;FAU型沸石膜的合成及其在气/液分离中的应用[A];第二届全国膜分离技术在食品工业中应用研讨会论文集[C];2006年
7 赵庆宇;王爱芳;孔春龙;鲁金明;杨建华;王金渠;;低模板剂法合成Silicalite-1沸石膜及其气体渗透性能[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
8 孙国锋;刘垚;王金渠;;FAU型沸石膜的合成及其在气/液分离中的应用[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
9 龚德志;闫群英;刘旭松;蒋丽娟;姜斌;王国胜;;纯硅MCM-41的制备及表征[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
10 王广建;曾娜;张晋;郭娜娜;;合成Ti-HMS分子筛的制备过程[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
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1 高登征;固体酸碱催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用[D];山东科技大学;2010年
2 谢伟;Ti-MWW钛硅分子筛合成新方法及其催化性能的研究[D];华东师范大学;2011年
3 陈丽;具有多重孔结构的MFI型分子筛的合成及其催化性能的研究[D];华东师范大学;2011年
4 伏振兴;稀土掺杂氟化物频率上转换及荧光效应研究[D];陕西师范大学;2010年
5 李红娟;LDHs基纳米复合材料的制备及其电容性能研究[D];陕西师范大学;2010年
6 王宪;二氧化硅核壳结构及无机氧化物空心球的构筑[D];华南理工大学;2010年
7 赵景霞;纳米氧化锌对海马神经元电生理特性的影响及对PC12细胞生物学效应的机制研究[D];南开大学;2010年
8 尹先升;锆酸锂材料的设计、合成及高温CO_2吸附性能[D];华东理工大学;2011年
9 周晓玲;磁场下中碳硅锰钢的扩散型相变研究[D];昆明理工大学;2009年
10 李学铭;固体基底辅助水热/溶剂热法制备无机纳米材料[D];昆明理工大学;2010年
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1 李新蕾;金属磁记忆检测机理的试验研究与有限元仿真[D];南昌航空大学;2010年
2 赵紫军;(MCM-41)-La_2O_3纳米复合材料的制备、表征及光学性质研究[D];长春理工大学;2010年
3 董娅佩;静电纺丝技术制备稀土掺杂二氧化钛纳米带与光催化性能研究[D];长春理工大学;2010年
4 刘东方;自清洁保健型建筑涂料的制备及其性能的研究[D];长春理工大学;2010年
5 谷桂娜;介孔分子筛的合成及其孔道中脂肪酶固定化的研究[D];辽宁师范大学;2010年
6 孙伟杰;介孔分子筛的制备及对木瓜蛋白酶固定化研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 俞晓晶;PMMA微球表面过渡金属氧化物壳层聚集体的研究[D];浙江理工大学;2010年
8 赵存挺;介孔生物玻璃对银离子的装载、释放及抗菌性能研究[D];浙江理工大学;2010年
9 王友强;中孔二氧化钛光催化剂的制备及其在有机废水处理中的应用[D];郑州大学;2010年
10 李恒;氧化锰及其纳米复合材料的制备与性能研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 牛新书,徐荭,王新军;γ-Fe_2O_3超微粉的制备及气敏掺杂效应研究新进展[J];传感技术学报;2000年04期
2 徐静平,韩弼,黎沛涛,钟德刚,吴海平;MISiC氢敏传感器物理模型及特性模拟[J];传感技术学报;2004年01期
3 丁喜波;郭如健;岳乐鹏;王战锋;;催化燃烧式LNG传感器自校准技术的研究[J];传感器与微系统;2009年08期
4 陈长伦,何建波,刘伟,刘锦淮;电化学式气体传感器的研究进展[J];传感器世界;2004年04期
5 常剑,詹自力,蒋登高;金属氧化物半导体酒敏材料研究现状[J];电子元件与材料;2004年05期
6 刘湘军;谭湘倩;浣石;;金属氧化物气敏传感器[J];广州大学学报(自然科学版);2007年05期
7 潘小青,刘庆成;气体传感器及其发展[J];东华理工学院学报;2004年01期
8 马戎,周王民,陈明;气体传感器的研究及发展方向[J];航空计测技术;2004年04期
9 何晓平;;气体传感器在消防领域中的应用[J];黑龙江科技信息;2003年01期
10 钟德刚,徐静平,黎沛涛,于军;MISiC肖特基二极管式气体传感器响应特性分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年03期
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1 刘凤敏;SnO_2及其复合氧化物气体传感器的修饰改性研究[D];吉林大学;2005年
2 刘艳丽;低维半导体氧化物的合成及气体传感器的研制[D];湖南大学;2005年
3 赵燕;具有特殊润湿性能的聚合物基界面材料的构筑:表面化学组成与微观几何结构[D];上海交通大学;2008年
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1 付淼鑫;危险气体泄漏检测系统的研究[D];河北工业大学;2006年
2 孔珊珊;SnO_2薄膜气体传感器制备及其性能研究[D];黑龙江大学;2008年
3 江德顺;SnO_2/TiO_2纳米复合薄膜的制备及光催化性能研究[D];华中科技大学;2007年
4 李明;厚膜型纳米SnO_2气体传感器的研究以及In/Mg掺杂改性[D];华中科技大学;2007年
【二级参考文献】
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1 卢刚,陈治明,毛胜春,马剑平,王建农,葛惟昆;纳米结构制备及硅单电子晶体管的研究[J];半导体技术;2002年11期
2 白春礼;全面理解纳米科技内涵 促进纳米科技在我国的健康发展[J];微纳电子技术;2003年01期
3 黄昆 ,郑厚植 ,甘子钊 ,王启明 ,王迅 ,陈良惠;抓住时机紧急布署纳米量子结构、量子器件及其集成技术的基础研究[J];微纳电子技术;2003年01期
4 张楷亮,刘玉岭,王芳;半导体器件的发展与固态纳米电子器件研究现状[J];微纳电子技术;2003年01期
5 叶志镇,陈汉鸿,刘榕,张昊翔,赵炳辉;直流磁控溅射ZnO薄膜的结构和室温PL谱[J];半导体学报;2001年08期
6 王阳元,康晋锋;硅集成电路光刻技术的发展与挑战[J];半导体学报;2002年03期
7 张霞,赵岩,张彩碚,张志强;低温制备锐钛矿结构的纳米TiO_2[J];材料科学与工程学报;2004年03期
8 候登录,温桂荣,唐贵德,陈伟,刘英,聂向富,罗河烈;铁钴合金纳米颗粒体磁性的研究[J];磁记录材料;1997年02期
9 向宇;国外磁记录材料发展概况[J];磁记录材料;1999年01期
10 张晔,周贵恩,李磊,张裕恒;纳米TiO_2-甲基丙烯酸甲酯聚合物均匀分散系的制备和结构[J];材料研究学报;1998年03期
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1 都有为;;纳米磁性材料的应用和产业化趋势[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
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1 马勇;ZnO薄膜制备及性质研究[D];重庆大学;2004年
2 张军;多功能ZnO薄膜的制备与性能研究[D];兰州大学;2007年
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1 于桂霞;祝洪良;姚奎鸿;;二氧化锡(SnO_2)纳米颗粒的水热合成及表征[J];浙江理工大学学报;2006年02期
2 丁钟复,郝秀芳;锑掺杂的二氧化锡纳米粉粒抗静电性能的探讨[J];上海纺织科技;2003年05期
3 余保龙,张桂兰,汤国庆,邹炳锁,陈文驹;纳米材料二氧化锡的制备和激子态光学特性研究[J];光学学报;1995年12期
4 方丽梅;李志杰;刘春明;祖小涛;;水热法制备Fe~(3+)改性的SnO_2纳米颗粒[J];物理化学学报;2006年10期
5 庞承新;张丽霞;谭健;叶正妹;陈今浩;;溶胶-凝胶法制备纳米二氧化锡的研究[J];广西师范学院学报(自然科学版);2006年03期
6 王志强;张伟风;;二氧化锡纳米微粒的制备与表征[J];伊犁师范学院学报(自然科学版);2008年01期
7 郭斯淦,李文权,郑顺旋,余永安;二氧化锡反射光谱的气敏现象[J];光谱学与光谱分析;1992年01期
8 李靓;李俊寿;王建江;郭焕升;;二氧化锡纳米薄膜和纳米线制备技术[J];化学试剂;2007年05期
9 曹艳霞;王万杰;王经武;陈荣峰;;SnO_2纳米空心球的合成及在锂离子电池正极方面的应用(英文)[J];功能材料与器件学报;2009年01期
10 苗鸿雁,丁常胜;湿化学法制备纳米SnO_2粉体[J];西北轻工业学院学报;2002年05期
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1 夏建汉;陈美园;沈辉;舒碧芬;张伟;;水溶性纳米磁性颗粒的制备及其水合催化作用[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第五届年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文集[C];2007年
2 周素红;姚蓓;芦庆新;陈颖;程晓松;;纳米材料的测量技术[A];纳微粉体制备与应用进展——2002年纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2002年
3 李莉;李兰兰;魏子栋;;电沉积纳米材料研究现状[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
4 孙皎;;纳米材料的生物安全性[A];2005年上海市生物医学工程学会学术年会论文集[C];2005年
5 李莉;齐学强;陈四国;王耀琼;;电沉积纳米材料研究现状[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
6 周翠松;刘巧玲;方晓红;;一种水溶性富勒烯纳米材料的DNA光剪切性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
7 陈艳凤;;岛津IG-1000在纳米材料粒径分析中的最新应用[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
8 陈艳凤;;岛津IG-1000在纳米材料粒径分析中的最新应用[A];生物颗粒与粉体制备、应用技术研讨会论文集[C];2010年
9 尤娜;刘海林;李美亚;熊锐;;热分解法制备MnFe_2O_4纳米材料及其超顺磁性[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
10 ;纳米材料术语(GB/T 19619-2004)[A];中国纳米级无机粉体材料发展·节能·环保高峰论坛论文集[C];2007年
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1 张小明;纳米材料市场前景广阔[N];中国电子报;2000年
2 袁封;纳米材料是涂料的好帮手[N];中国化工报;2004年
3 杭州科瀚盟公司 黄海;正确认识纳米材料在纺织上的应用[N];中国纺织报;2008年
4 记者 方彬楠 通讯员 周麦玲;纳米材料绿色打印技术产业化基地落户怀柔[N];北京商报;2010年
5 ;纳米材料 新世纪的黄金材料[N];中国电子报;2000年
6 记者 冯永锋;我纳米材料领域获重要突破[N];光明日报;2000年
7 刘菊花;首批纳米材料国家标准 于4月1日起正式实施[N];中国有色金属报;2005年
8 本报记者 许琦敏;成果停留在奖状上,不甘心[N];文汇报;2009年
9 胡爱武 傅志红;纳米材料与纳米技术[N];中国包装报;2004年
10 罗刚;神奇的纳米材料安全吗[N];健康报;2005年
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1 方丽梅;金属离子改性的二氧化锡纳米材料的制备及特性的研究[D];电子科技大学;2009年
2 王磊;二氧化锡纳米材料的制备与扩展[D];华东理工大学;2011年
3 时雪钊;几种纳米材料的电化学法及液相法制备、分析与表征[D];兰州大学;2011年
4 赵斌;特殊形貌TiO_2/钛酸盐纳米材料的合成与生成机理[D];华东理工大学;2011年
5 宋运涛;金属氧化物纳米材料的液相合成研究[D];山东大学;2010年
6 王金兴;不同结构In_2O_3基纳米材料的合成及其气敏特性研究[D];吉林大学;2010年
7 公茂刚;低维氧化锌纳米材料的合成及浸润性研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 程金生;功能化石墨烯纳米材料的合成与应用[D];中国科学技术大学;2011年
9 何开华;低维氮化硼纳米材料中杂质和电场行为的第一性原理研究[D];中国地质大学;2010年
10 苏勇;一维金属氧化物纳米材料的气相合成与发光性能研究[D];合肥工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周晓明;二氧化锡纳米材料的制备及其气敏性能研究[D];吉林大学;2010年
2 伍旭;基于纳米材料的肿瘤活体荧光成像以及光动力学治疗研究[D];湖南大学;2010年
3 于建勇;二氧化锡微球合成及形貌控制研究[D];华东理工大学;2012年
4 何升明;液相直接沉淀法制备纳米二氧化锡粉体工艺研究[D];西北大学;2007年
5 储德韧;半导体氧化物纳米材料的调控合成与光催化性能研究[D];清华大学;2011年
6 陈国帅;二氧化锡纳米结构的制备及其光学性质研究[D];扬州大学;2013年
7 王海镔;二氧化锡纳米结构的制备及其光学性能研究[D];湖南大学;2009年
8 李蕾;二氧化锡微纳结构材料的合成及其气敏特性的研究[D];哈尔滨师范大学;2013年
9 彭瑞芹;二氧化锡纳米结构制备与表征研究[D];山东师范大学;2012年
10 王辉;以二氧化硅为壳层材料的核壳纳米材料的合成,组装以及应用[D];山东师范大学;2011年
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