[发明专利]一种稳定形貌氧化铟的制备方法及该氧化铟的应用

说明书

本发明公开了一种稳定形貌氧化铟的制备方法，包括以下步骤：(1)按质量比1：0.1～0.5将氧化铟粉末和氧化铋粉末混合；(2)将上述粉末混合物放入球磨机中于室温下球磨，得到均匀的粉末混合物；(3)将所获得的均匀粉末混合物放入马弗炉中于700‑1000度温度下煅烧；(4)待马弗炉自然冷却至室温后，得到稳定形貌的氧化铟；优点在于合成过程简单、合成周期短(2小时内获得样品)、样品产率高(产率可达95％)、无需复杂设备且所获氧化铟在1000度以内高温下加热2小时均可维持其形貌，同时利用本发明所得立方状氧化铟制备的电化学传感器对壬烷具有较好的选择性。

技术领域

本发明涉及一种稳定形貌氧化铟，尤其是涉及一种稳定形貌氧化铟的制备方法及该氧化铟的应用。

背景技术

氧化铟(In₂O₃)作为一种半导体功能材料，具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性的特定，在光电领域、气体传感器、催化剂方面得到了广泛应用。由于氧化铟的结构和形貌直接影响着其性能，由此，制备出特殊结构和形貌的氧化铟是调控其性能的关键技术。近年来研究人员致力于控制氧化铟材料的结构和形貌来增强其性能，其制备方法主要有化学气相沉积、溅射法、溶胶凝胶法、微乳液法、均匀沉淀法、水热法、静电纺丝法等。制备的不同结构形貌的氧化铟材料包括：量子点、纳米长方体、纳米线、纳米带、纳米管、纳米纤维、纳米晶体链、多级蚕豆状和微米球等。然而化学气相沉积法虽然能合成形貌各异、性能优异的纳米氧化铟，但对设备各项参数调整的要求很高,样品量也少,难以实现工业化生产。常用的液相法工艺流程较长,设备消耗较大。此外，具备特殊结构和形貌的氧化铟，如长方状氧化铟热稳定性较差，在制备传感器时，其结构和形貌在高于300度的环境下易发生变化，即氧化铟的结构和形貌易在高温下被破坏，而丧失其特定的性能，直接限制了特定结构和形貌氧化铟在不同工作环境下的广泛应用。如何在保证氧化铟结构和形貌热稳定性的前提上，采用简便的合成方法合成特定结构和形貌的氧化铟成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成功率高且有良好的形貌热稳定性的定形貌氧化铟的制备方法及该氧化铟的应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之一为：一种稳定形貌氧化铟的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量比1：0.1～0.6将氧化铟粉末和氧化铋粉末混合；

(2)将上述粉末混合物放入球磨机中于室温下球磨，得到均匀的粉末混合物；

(3)将所获得的均匀粉末混合物放入马弗炉中于700-1000度温度下煅烧；

(4)待马弗炉自然冷却至室温后，得到稳定形貌的氧化铟。

球磨的时间为2个小时以上，煅烧时间在1小时以上。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之二为：使用上述方法制备得到的稳定形貌氧化铟的电化学传感器，包括YSZ固体电解质层、加热片、参比电极和敏感电极，所述的YSZ固体电解质层的下端面与所述的加热片的上端面贴合且固定连接，所述的参比电极和所述的敏感电极分别为大小尺寸相同的正方体形状，所述的参比电极和所述的敏感电极间隔分布在所述的YSZ固体电解质层的上端面上，所述的参比电极上设置有参比电极引线，所述的敏感电极上设置有敏感电极引线，所述的敏感电极为立方状稳定形貌氧化铟。

所述的参比电极的材料为二氧化锰；所述的加热片的材料为氧化铝。

所述的YSZ固体电解质层和所述的加热片均为长方体形状，且所述的YSZ固体电解质层的边长和所述的加热片的边长相等。