[发明专利]金属氧化物介晶体及其制造方法

说明书

本发明提供一种金属氧化物介晶体的制造方法，该制造方法包括在300～600℃的条件下煅烧包含一种或两种以上的金属氧化物前体、铵盐、表面活性剂以及水的前体水溶液的工序，通过该制造方法可以简单合成多种金属氧化物介晶体。此外，还可以提供由多种金属氧化物或合金氧化物组成的复合型介晶体。

技术领域

本发明涉及一种金属氧化物介晶体及其制造方法。

背景技术

迄今为止，金属氧化物纳米粒子广泛应用于光学水解、环境净化光催化剂、染料敏化太阳能电池等多种用途。然而，金属氧化物纳米粒子易于无序凝聚，由此导致表面积减少、界面不整齐等问题，从而降低光活性(光催化剂活性等)、光能转化效率等。

为了解决该问题，金属氧化物纳米粒子自组织超结构体的金属氧化物介晶体是期待用于以环境净化和水分解为目的的光催化剂、太阳能电池等光电转换元件、电池、传感器等多种应用的新材料(非专利文献1、2)。迄今为止，已发表很多合成方法(非专利文献1、2)，但大多是程序繁杂、合成所需时间长，且只能合成特定种类的一种金属氧化物的介晶体。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：R.-Q.Song et al.,Adv.Mater.22,1301-1330(2010)

非专利文献2：L.Zhou et al.,J.Phys.Chem.Lett.3,620-628(2012)

发明内容

一方面，本发明人发现可以通过简单的方法合成由氧化钛纳米粒子组成的介晶体。该氧化钛介晶体兼具大比表面积和高电荷传输能力，可期待用于主要是光催化剂的太阳能产业中。但是，不能合成由两种以上的金属氧化物或合金氧化物组成的复合型介晶体。

如果有可能建立可简单合成多种金属氧化物介晶体的一般合成方法，则展开应用各个物质所具有的物理和化学特性的可能性大幅度扩散的同时，有望得到目前为止还没有实现的研发由多种金属氧化物或合金氧化物组成的复合型介晶体的线索。

由上可知，本发明的目的在于提供一种可简单合成多种金属氧化物介晶体的方法及通过该方法得到的金属氧化物介晶体。并且，其目的在于还提供一种由多种金属氧化物或合金氧化物组成的复合型介晶体。

为了实现上述目的，深入研究之后发现，通过在特定的条件下煅烧包含一种或两种以上的金属氧化物前体、铵盐、表面活性剂以及水的前体水溶液，可简单合成各种金属氧化物介晶体。此时，若使用两种以上的金属氧化物的前体，则可以提供由多种金属氧化物或合金氧化物组成的复合型介晶体。本发明通过进一步广泛研究而完成。即，本发明包含如下特征。

1、一种金属氧化物介晶体的制造方法，包括：

在300～600℃的条件下煅烧包含一种或两种以上的金属氧化物前体、铵盐、表面活性剂以及水的前体水溶液的工序。

2、根据1所述的制造方法，所述金属氧化物前体是金属硝酸盐和/或金属氟化物盐。

3、根据1或2所述的制造方法，所述铵盐是NH₄NO₃。

4、根据1～3中任一项所述的制造方法，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂以及非离子表面活性剂组成的组中至少一种。

5、根据1～4中任一项所述的制造方法，所述前体水溶液的金属氧化物前体和表面活性剂的含量比例为1～1000:1(摩尔比)，铵盐和表面活性剂的含量比例为1～1000:1(摩尔比)。

6、一种通过1～5中任一项所述的制造方法得到的金属氧化物介晶体。