[发明专利]一种交叉型氧化铟纳米材料制备方法

说明书

本发明公开了一种交叉型氧化铟纳米材料制备方法，制备原料为氯化铟(InCl₃·4H₂O)、曲拉通(Triton x‑100)、无水乙醇(CH₃CH₂OH)和尿素(CO(NH₂)₂)，其制备方法步骤如下：a.获得尿素溶液；b.获得氯化铟溶液；c.将上述尿素溶液和氯化铟溶液混合并在搅拌条件下将2mL曲拉通加入到上述混合溶液中并充分搅拌；d.将获得的上述溶液转移到反应釜中，再将反应釜移入烘箱中，在120℃下持续反应12h后拿出。待反应釜自然冷却后，离心处理，先后用去离子水和无水乙醇洗涤多次。本发明通过加入曲拉通这种结构导向剂，获得的交叉型氧化铟制备成气敏元件并对多种气体进行了气敏测试，相对于普通的氧化铟材料，这种交叉型的氧化铟能显著提高其对多种气体的气敏性能。

技术领域

本发明涉及其一种纳米材料制备技术领域，尤其是一种用于气体传感器的交叉型氧化铟纳米材料制备方法。

背景技术

金属氧化物半导体材料在工业生产和日常生活中有着重要和广泛的应用，但是其性能会因为形貌、尺寸、空间维度和结构等的不同而差异巨大，为了尽可能提高材料的原有性能，人们已经合成了多种形貌和结构的金属氧化物半导体材料，在诸多形貌和结构的材料中，有着三维立体状等复杂结构的金属氧化物半导体材料吸引着人们的注意和研究兴趣，这主要因为这种三维立体结构能显著提高材料与其他物质的接触面积，进而提高反应效率，在诸如燃料电池、催化、气体监测和电化学等领域有重要意义。

纳米氧化铟是一种重要的无机粉末，广泛的应用于太阳能电池、气敏元件、平板显示器、光电子器件和有机发光二极管等诸多领域。目前用于合成不同形貌氧化铟方法主要有化学沉淀法、水溶剂热法、有机溶液合成法、热注射法、溶胶-凝胶法、微乳液法、热蒸发氧化法、电弧放法等。

传统的化学法存在的问题是:反应条件苛刻，成本过高，难以规模化生产；获得的氧化铟产品容易团聚；反应温度要求高，控制困难，操作不方便；而且得到的氧化铟对气体的气敏性能比较低，降低了氧化铟纳米材料的使用效果。

发明内容

本发明针对现有的氧化铟纳米材料制备技术上的不足，提供了一种交叉型氧化铟纳米材料制备方法。

本发明为解决上述技术不足，采用了一种新颖的技术方案，成功的制备出一种交叉型氧化铟纳米材料，制备原料为氯化铟(InCl₃·4H₂O)和尿素(CO(NH₂)₂)，制备方法步骤如下：

a.将一定量的尿素在搅拌状态下加入到120mL无水乙醇中，充分搅拌至尿素完全溶解；

b.称取一定量的InCl₃·4H₂O置于小烧杯中，然后加入10mL去离子水，持续搅拌至InCl₃·4H₂O完全溶解，获得无色透明的InCl₃·4H₂O溶液；

c.将尿素溶液在搅拌状态下加入InCl₃·4H₂O溶液中并充分搅拌30min获得混合溶液，然后将2mL曲拉通加入到上述混合溶液中，继续持续搅拌20min；

d.将最后将获得的溶液转移到100mL聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，将反应釜移入烘箱中，在120℃下持续反应12h后拿出；

e.待反应釜自然冷却后，将反应釜内的产品离心、然后先后用去离子水和无水乙醇洗涤多次以去除可能的杂质离子；

f.然后将产物置于烘箱中在60℃下干燥24h获得白色粉末，标记为In(OH)₃(t)；