[發明專利]一種In2O3鏤空狀納米四面體結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201310217873.3
• 申請日: 2013-06-02
• 公開（公告）號: CN103288124A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 陳旭;董文鈞
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C01G15/00
• 分類號: C01G15/00;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種鏤空狀納米四面體結構，尤其涉及一種在鈦酸鹽納米纖維基地表面In₂O₃鏤空狀納米四面體結構及其制備方法。

背景技術

三氧化二（In₂O₃）銦屬于銦的延伸產品，它是電阻式觸摸屏中經常使用的原材料，主要用于熒光屏、玻璃、陶瓷、化學試劑等。另外，廣泛應用于有色玻璃、陶瓷、堿錳電池代汞緩蝕劉、化學試劑等傳統領域。近年來大量應用于光電行業等高新技術領域和軍事領域，特別適用于加工為銦錫氧化物(ITO)靶材，制造透明電極和透明熱反射體材料，用于生產平面液晶顯示器和除霧冰器。

隨著科學技術的不斷發展，三氧化二銦在液晶顯示尤其在ITO靶材方面的應用越來越廣。液晶顯示器現已成為技術密集,資金密集型高新技術產業,透明導電玻璃則是LCD的三大主要材料之一。液晶顯示器之所以能顯示特定的圖形,就是利用導電玻璃上的透明導電膜,經蝕刻制成特定形狀的電極,上下導電玻璃制成液晶盒后,在這些電極上加適當電壓信號,使具有偶極矩的液晶分子在電場作用下特定的方面排列,僅而顯示出與電極波長相對應的圖形。在氧化物導電膜中,以摻Sn(錫)的In₂O₃(ITO)膜的透過率最高和導電性能最好,而且容易在酸液中蝕刻出微細的圖形。其透過率已達90%以上,ITO中其透過率和阻值分別由In₂O₃與Sn₂O₃之比例來控制,通常SnO₂:In₂O₃=1:9。ITO是一種N型氧化物半導體-氧化銦錫,ITO薄膜即銦錫氧化物半導體透明導電膜,通常有兩回事個主要的性能指針:電阻率和光透過率。

目前ITO膜層之電阻率一般在5*10^-4左右,最好可達5*10^-5,已接近金屬的電阻率,在實際應用時,常以方塊電阻來表征ITO的導電性能,其透過率則可達90%以上,ITO膜之透過率和阻值分別由In₂O₃與Sn₂O₃之比例控制,增加氧化銦比例則可提高ITO之透過率,通常Sn₂O₃:?In₂O₃=1:9,因為氧化錫之厚度超過200nm時,通常透明度已不夠好，雖然導電性能很好。因此，制備出一種高比表面積，高通透率的In₂O₃成為人們研究的熱點。

制取三氧化二銦的方法很多：有高頻吹氧法、硝酸鹽分解法、氫氧化銦分解法、碳酸分解法等，但是制備不出理想的In₂O₃復雜納米結構。In₂O₃納米結構還等待著人們的開發，這就迫切需要對In₂O₃制備技術進行不斷創新與發展，制備一種新型納米鏤空In₂O₃結構至今仍然是個挑戰。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種In₂O₃鏤空狀納米四面體結構及其制備方法。

一種鏤空狀納米四面體結構，在鈦酸鹽納米線基底上生長In₂O₃鏤空狀納米四面體結構；所述In₂O₃鏤空狀納米四面體是由多個枝干狀In₂O₃枝干定向規則自組裝而成的；所述In₂O₃鏤空狀納米四面體具有良好光催化性能與導電性能。

上述In₂O₃鏤空狀納米四面體的制備方法，主要包括以下步驟：

（1）水熱法制備鈦酸鹽納米纖維基底：將鈦片放入丙酮中超聲清洗后放入干燥箱里烘干；然后將鈦片置于反應釜里，并用濃度為2mol/L的NaOH溶液浸沒；將反應釜放在電阻爐中用220℃-240℃的溫度加熱2-10個小時后自然降溫；取出鈦片，用蒸餾水沖洗，烘干，得到所需的表面長有多壁韌性鈦酸鹽納米纖維基底。