腐蚀性电子气体HF主要用于半导体工业中硅晶片的刻蚀和表面清洗,是微纳电子制造中的关键气体之一。随着微纳电子工业先进制造向高集成度、大尺寸、窄线宽、高均匀性和完整性的发展,人们对HF电子气体的纯度的要求越来越高,尤其是对水分杂质含量提出了越来越苛刻的要求,因为杂质水分不仅导致下游产品缺陷,而且诱发、加速HF气体对所接触材料的腐蚀,造成腐蚀产物和材料自身杂质等二次污染物释出,降低HF气体的纯度。因CaF₂具有耐HF与H₂O协同腐蚀性能,且能与水分子形成具有高结合能的结合水,在HF气体除水中具有广阔的应用前景,但已报道的CaF₂吸水容量较小。本学位论文系统地研究了具有不同晶体形貌和尺寸的CaF₂纳米材料的制备方法和吸水性能,主要研究工作总结如下:1.以柠檬酸钠为络合剂,采用水热法分别制备了尺寸和形貌均一的CaF₂纳米颗粒和纳米花,系统地考察了氟源和钙源、络合剂用量和溶液p H值对合成CaF₂材料结构和形貌的影响,利用XRD、SEM、FT-IR和N₂吸脱附等表征手段对所合成材料进行了表征。结果表明,当合成液中柠檬酸钠:CaCl₂:KF的摩尔比为15:1:2且合成液的p H值为10时,所合成的CaF₂纳米颗粒形貌最均匀且尺寸最小,约为8 nm,并随着合成液中柠檬酸钠含量的减少,所合成CaF₂的颗粒逐渐变大,且倾向于形成纳米球;当合成液中柠檬酸钠:醋酸钙:NaBF₄的摩尔比为5:1:2且合成液的p H值为10时,所合成的CaF₂为由多层纳米片构成的纳米花,其BET比表面积高达94m²·g^-1,孔径分布主要集中在4 nm,且该纳米花材料的热稳定好。此外,在不改变其他参数的条件下,当合成液的p H值为4或12时,所形成的CaF₂纳米颗粒或纳米花发生严重的团聚现象。2.采用体积法测定了水蒸气在CaF₂纳米花和不同尺寸CaF₂纳米颗粒上的吸附等温线。结果表明,在相同的温度和水蒸气压下,CaF₂纳米花材料具有最高的吸水性能,且明显优于文献中已报道的CaF₂吸水性能。本工作所研发的由多层纳米片构成的CaF₂纳米花具有优异的吸水性能,可望在HF气体除水中得到工业应用。