[发明专利]延TiO2纳米纤维表面生长的多级有序In2O3结构及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多级有序In₂O₃结构，尤其涉及一种在TiO₂纳米纤维表面显示出的取向生长结构、花状结构、树枝状结构、镂空状结构、四面体结构及其制备方法。

背景技术

三氧化二（In₂O₃）铟属于铟的延伸产品，它是电阻式触摸屏中经常使用的原材料，主要用于荧光屏、玻璃、陶瓷、化学试剂等。另外，广泛应用于有色玻璃、陶瓷、碱锰电池代汞缓蚀刘、化学试剂等传统领域。近年来大量应用于光电行业等高新技术领域和军事领域，特别适用于加工为铟锡氧化物(ITO)靶材，制造透明电极和透明热反射体材料，用于生产平面液晶显示器和除雾冰器。

随着科学技术的不断发展，三氧化二铟在液晶显示尤其在ITO靶材方面的应用越来越广。液晶显示器现已成为技术密集,资金密集型高新技术产业,透明导电玻璃则是LCD的三大主要材料之一。液晶显示器之所以能显示特定的图形,就是利用导电玻璃上的透明导电膜,经蚀刻制成特定形状的电极,上下导电玻璃制成液晶盒后,在这些电极上加适当电压信号,使具有偶极矩的液晶分子在电场作用下特定的方面排列,仅而显示出与电极波长相对应的图形。在氧化物导电膜中,以掺Sn(锡)的In₂O₃(ITO)膜的透过率最高和导电性能最好,而且容易在酸液中蚀刻出微细的图形。其透过率已达90%以上,ITO中其透过率和阻值分别由In₂O₃与Sn₂O₃之比例来控制,通常SnO₂:In₂O₃=1:9。ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两回事个主要的性能指针:电阻率和光透过率。

目前ITO膜层之电阻率一般在5*10^-4左右,最好可达5*10^-5,已接近金属的电阻率,在实际应用时,常以方块电阻来表征ITO的导电性能,其透过率则可达90%以上,ITO膜之透过率和阻值分别由In₂O₃与Sn₂O₃之比例控制,增加氧化铟比例则可提高ITO之透过率,通常Sn₂O₃: In₂O₃=1:9,因为氧化锡之厚度超过200nm时,通常透明度已不够好，虽然导电性能很好。因此，制备出一种高比表面积，高通透率的In₂O₃成为人们研究的热点。

制取三氧化二铟的方法很多：有高频吹氧法、硝酸盐分解法、氢氧化铟分解法、碳酸分解法等，但是制备不出理想的In₂O₃多级有序纳米结构。In₂O₃纳米结构还等待着人们的开发，这就迫切需要对In₂O₃制备技术进行不断创新与发展，制备一种新型多级有序纳米In₂O₃结构至今仍然是个挑战。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多级有序In₂O₃结构及其制备方法。

1．一种多级有序In₂O₃结构，其特征在于：In₂O₃延TiO₂纳米纤维表面显示出取向生长结构、花状结构、树枝状结构、镂空状结构、四面体结构：

所述In₂O₃取向生长结构是由多个In₂O₃纳米柱取向生长、定向排列在TiO₂纳米纤维表面而成的；

所述In₂O₃花状结构是由所述的In₂O₃取向生长结构趋于饱和后其表面生长出的In₂O₃花瓣构成的；

所述In₂O₃树枝状结构是由所述的In₂O₃花瓣进一步生在而成的；