[发明专利]一种碳包覆的氧化铟空心棒的合成方法

说明书

本发明公开一种碳包覆的氧化铟空心棒的合成方法，包括以下步骤：第一步：取四水合硝酸铟和对苯二甲酸溶解于N,N‑二甲基甲酰胺溶液中,搅拌均匀，将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，加热至所需温度和所需反应时间。通过离心分离收集产物，然后用工业酒精将产物洗涤数次，即可得到尺寸形貌均匀的铟的MOF，第二步：得到的尺寸形貌均匀的六方纳米棒，选取合适的煅烧温度，煅烧时间和煅烧气氛在管式炉中进行煅烧，即可得到碳包覆的氧化铟空心纳米棒。本发明碳包覆可以提高电子和空穴的分离效率，同时增加氧化铟纳米颗粒的稳定性，防止其团聚，空心结构能够增大比表面积，增加反应的活性位点。

技术领域

本发明涉及一种碳包覆的氧化铟空心棒的合成方法。

背景技术

金属-有机框架(MOFs)材料是通过无机金属离子与有机配体自组装形成的一类新型的有机-无机杂化材料。与传统无机多孔材料相比，它具有更高的比表面积、孔隙率以及规则的孔道，且其结构与性质易于调控。金属氧化物纳米材料在气敏、光催化、光解水产氢等方面有广泛应用。氧化铟半导体做光催化剂存在很多问题，如入射光的利用效率低，光生电子和空穴的分离效率低，所制备材料比表面积较小，反应的活性位点较少等，针对存在的这些问题，目前通常解决方案是负载贵金属，将颗粒尺寸做小等，但是缺点是贵金属成本较高，颗粒较小极易发生团聚，催化效果随之降低。针对以上问题，我们发明出一种碳包覆的氧化铟空心纳米棒，碳包覆可以提高电子和空穴的分离效率，同时增加氧化铟纳米颗粒的稳定性，防止其团聚，空心结构能够增大比表面积，增加反应的活性位点。目前合成出这种碳包覆的氧化铟空心纳米棒的方法还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单的合成尺寸较小，形貌均一，碳包覆的氧化铟空心纳米棒的方法。

包括以下步骤：

第一步：取适量四水合硝酸铟和对苯二甲酸溶解于N,N-二甲基甲酰胺溶液中,搅拌均匀，将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，加热至所需温度和所需反应时间。通过离心分离收集产物，然后用工业酒精将产物洗涤数次，即可得到尺寸形貌均匀的铟的MOF；

第二步：得到的尺寸形貌均匀的六方纳米棒，选取合适的煅烧温度，煅烧时间和煅烧气氛在管式炉中进行煅烧，即可得到碳包覆的氧化铟空心纳米棒。

本发明碳包覆可以提高电子和空穴的分离效率，同时增加氧化铟纳米颗粒的稳定性，防止其团聚，空心结构能够增大比表面积，增加反应的活性位点。通过一步简单的水热反应的到尺寸均一的铟基MOF纳米棒。以铟基MOF纳米棒为模板，经过煅烧得到碳包覆且中空结构的氧化铟微米棒。

附图说明

图1(a)前驱物铟基MOF的X射线粉末衍射图(XRD)；(b)前驱物铟基MOF的扫描电镜图(SEM)。

图2(a)煅烧后氧化铟纳米棒的X射线粉末衍射图（黑色）及氧化铟标准X射线粉末衍射图（红色）(XRD)；(b)煅烧后棒状氧化铟的扫描电镜图(SEM)。

图3低倍透射电镜图。

图4不同的反应温度产物的扫描电镜图(SEM)。

图5不同的反应时间得到的产物扫描电镜图(SEM)。

图6不同煅烧温度产物的扫描电镜图(SEM)。

图7不同煅烧时间产物的扫描电镜图(SEM)。

具体实施方式

一种碳包覆的氧化铟空心棒的合成方法，

包括以下步骤：