[發(fā)明專利]一種In2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910947861.3
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN110790302B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬謙;李行;褚姝姝;郭嘉;李繪;林紫瓊;張琪;王懿;楊萍
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: C01G15/00
• 分類號: C01G15/00;D01F9/10;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 趙鳳

本發(fā)明公開了一種In₂O₃顆粒/In₂O₃納米帶多級結(jié)構(gòu)的制備方法及所得產(chǎn)品，步驟包括：將銦鹽、雙氰胺、乙基纖維素、PVP加入到乙醇、1,3,5?三甲苯和DMF混合溶液中攪拌至透明，得到紡絲液，通過靜電紡絲形成前驅(qū)體纖維；將得到的前驅(qū)體纖維在空氣氣氛下煅燒，得到產(chǎn)品。本發(fā)明設(shè)計的前驅(qū)體反應(yīng)體系新穎，靜電紡絲過程操作簡便，反應(yīng)體系穩(wěn)定且工藝參數(shù)可調(diào)控，得到了形貌可調(diào)控的In₂O₃多級結(jié)構(gòu)，具有良好的重復(fù)性和分散性，適合工業(yè)化生產(chǎn)，將在氣敏應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種In₂O₃顆粒/In₂O₃納米帶的合成方法，具體涉及一種表面原位生長In₂O₃顆粒的In₂O₃納米帶的靜電紡絲合成方法及所得產(chǎn)品。

背景技術(shù)

Fe₂O₃、In₂O₃、Co₃O₄、SnO₂等金屬半導(dǎo)體氧化物已經(jīng)被制作氣敏材料，能夠?qū)α蚧铩⒌趸铩⒈郊捌溲苌锏炔煌愋偷挠卸居泻Α⒁兹家妆瑲怏w表現(xiàn)出較好的氣體響應(yīng)性能，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)檢測、食品安全、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。金屬半導(dǎo)體氧化物具有耐高溫、耐腐蝕、良好穩(wěn)定性和對氣體具有良好響應(yīng)性等優(yōu)點。因此，圍繞金屬半導(dǎo)體氧化物的研究受到人們越來越多的關(guān)注。

In₂O₃是一種重要的寬禁帶n型半導(dǎo)體材料，帶隙為3.55-3.75 eV。In₂O₃氣敏材料在檢測甲醛、乙醇、丙酮等一些有毒和易燃易爆氣體時，表現(xiàn)出了優(yōu)異的氣敏性能。形貌的調(diào)控是提高氣敏材料性能的一種有效方法，因此人們采用水熱法、溶膠凝膠法、模板法、共沉淀法等合成了花狀、空心球和其他形貌的In₂O₃材料。例如，“J.W. Ma, H.Q. Fan, N.Zhao, W.M. Zhang, X.H. Ren, C. Wang, Y. Wen, W.J. Wang, CeramicsInternational, 2019, 45, 9225-9230”以低成本的酵母為模板，采用一種十分簡便的水浴法合成前驅(qū)體，在空氣氣氛下煅燒后形成中空的In₂O₃球，發(fā)現(xiàn)In₂O₃中空球?qū)l₂具有良好的選擇性和響應(yīng)值；“H.N. Ma, L.M. Yu, X. Yuan, Y. Li, C. Li, M.L. Yin, X.H.Fan, Journal of Alloys and Compoubds, 2019, 782, 1121-1126”采用簡單的一步溶劑熱法合成了前驅(qū)體，經(jīng)退火處理合成了核桃狀的In₂O₃顆粒，發(fā)現(xiàn)對NO₂具有良好的選擇性、穩(wěn)定性和響應(yīng)值。

一維的納米材料通常具有較大的比表面積和長徑比，這對氣敏材料性質(zhì)的提高是有意義的。靜電紡絲技術(shù)是一種合成一維氧化物納米材料有效的方法，因為工藝簡便且參數(shù)易于調(diào)控，受到人們的關(guān)注。但是，通過合理的設(shè)計前驅(qū)體的反應(yīng)體系和熱處理制度，采用靜電紡絲方法合成In₂O₃顆粒/In₂O₃納米帶多級結(jié)構(gòu)的報道還不常見，這主要是因為在高溫時化學(xué)動力學(xué)反應(yīng)太復(fù)雜。因此，通過合理的設(shè)計前驅(qū)體的反應(yīng)體系和熱處理制度，不僅實現(xiàn)In₂O₃顆粒/In₂O₃納米帶多級結(jié)構(gòu)的規(guī)模化生產(chǎn)，還有效的豐富了In₂O₃納米材料多級結(jié)構(gòu)的合成途徑，拓展其研究領(lǐng)域，對探索其形成機(jī)理和氣敏性質(zhì)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容