DOI: 10.3390/polym13060977

通过对含金属氧化物前体的聚合物溶液进行静电纺丝（ES）和随后的热处理制备了SnO2纳米纤维。重点研究了不同模板聚合物（聚乙烯吡咯烷酮（PVP），聚环氧乙烷（PEO）和聚乙酸乙烯酯（PVAc））对SnO2形态和粒径分布的影响。研究表明使用不同的聚合物，最终氧化物的形态和微晶尺寸会发生变化。使用每种聚合物均可获得具有均一直径的细纤维，但在煅烧后，氧化物的形态会发生变化，当分别使用PVP、PEO或PVAc时，会形成纤维、“鳞片”或“球形”颗粒，如SEM图像所示。HR-TEM和XRD测定数据证实，SnO2样品由锡石晶体组成，平均粒径较小，通过Debye-Scherrer方程计算出PVP、PEO和PVAc的粒径分别为30、11和25nm。TEM测量表明SnO2的平均粒径较低，所使用的PEO的平均粒径为8.5nm±4.9nm。通过对同一聚合物（PEO）制备的纤维毡施加不同的煅烧温度，明确了聚合物不仅会影响氧化物颗粒的最终形状，而且会影响微晶尺寸。

图1.不同聚合物在空气中的热重分析（TGA）和导数TGA（DTGA）的比较，温度为室温至800℃，升温速率为10℃/min。

 图2.2-乙基己酸锡（II）的TGA和DTGA。部分挥发和转化后SnO2中的残余物为18.40％。

图3.含前驱体的不同聚合物在空气中的TGA和DTGA比较，温度为室温至800℃，升温速率为10℃/min。对于PEO，残留物的量为22wt％，对于PVP为17wt％，对于PVAc为14wt％。

图4.左侧：由不同聚合物获得的纤维的SEM图像：（A.I）PVP+2-乙基己酸锡（II）；（B.I）PEO+2-乙基己酸锡（II）；（C.I）PVAc+2-乙基己酸锡（II）。右边：由不同模板聚合物制备的纤维毡煅烧后SnO2的SEM图像：（A.II）PVP；（B.II）PEO；（C.II）PVAc。插图：（A.I–C.I）中显示纤维直径分布。仪器放大倍数为2000×。

图5.由不同聚合物模板获得的SnO2的XRD图谱。

图6.来自PVP/前体纤维的SnO2的高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）代表性图像。仪器放大倍数为200,000×。（B）（A）中所示的晶体的细节。仪器放大倍数为500,000×。（C）（B）中所示的HR-TEM图像的傅里叶变换。

图7.（A）由PEO/前体纤维获得的SnO2样品的HR-TEM代表性图像，以及在样品的不同选定区域中观察到的衍射条纹之间的间距。插图（B）：（A）中HR-TEM图像的傅立叶变换。仪器放大倍数为300,000×。

图8.由（A）PVP（黑色，平均直径=18.7±7.9nm）和（B）PEO（橙色，平均直径=8.5±4.9nm）获得的SnO2纳米晶体的粒度分布比较。

图9.将由PEO模板获得的SnO2置于不同温度下煅烧的XRD图谱：橙色PEO 450℃，深红色PEO 550℃。