[发明专利]一种立方氢氧化铟薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢氧化铟薄膜及其制备方法。

背景技术

氢氧化铟被广泛应用于碱性电池中用作缓蚀剂，同时也是制备铟锡氧化物的原料，在光电显示领域中具有十分重要的应用。作为一种良好的半导体材料，其纳米结构是构建纳米级器件的基本模块，实现对氢氧化铟纳米材料形貌和尺寸等的控制合成具有重要意义。目前已有不少研究通过改变各种反应条件来生长氧化锌氢氧化铟纳米及微米材料，多是采用高温合成或是较为复杂的化学反应。同时制备的材料多以粉体形式存在，而对于合成氢氧化铟纳米薄膜则少有报道。

发明内容

本发明的目的对在于提供一种制备方法简单、反应温度低并且制备出的产品为晶体的立方氢氧化铟薄膜及其制备方法。本发明主要是以氮化铟为基体，采用乙酸胺和六次甲基四胺为原料，采用两步生长法制备由纳米氢氧化铟立方体组成的薄膜。

本发明所述的立方氢氧化铟薄膜是由氮化铟薄膜长于氮化铟表面的立方氢氧化铟层组成，该立方氢氧化铟层由形貌为立方体的纳米氢氧化铟晶体组成，该纳米氢氧化铟晶体的平均尺寸为100-250nm。

上述立方氢氧化铟薄膜的制备方法如下：

①于空气中，将氮化铟薄膜于200℃-300℃加热15-30分钟后，冷却至室温，得到表面部分氧化的氮化铟基体片；

②将摩尔比为1:1的乙酸胺和六次甲基四胺溶于水，快速搅拌均匀，制得混合溶液，乙酸胺与六次甲基四胺的浓度均为50mM。

③将步骤①所得的氮化铟基体片浸入步骤②所得的混合溶液中，于≤90℃温度反应至少3-5小时。

④反应结束取出步骤③所得氮化铟基体片并用水洗涤，最好用去离子水，于70-80℃烘干。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、获得的产品是由纳米氢氧化铟立方体组成的薄膜，其比粉状氢氧化铟纳米材料性能更优越。

2、本发明的制备方法不需要催化剂，反应温度低，条件温和，操作简单，制造成本低。

3、本发明采用乙酸胺和六次甲基四胺低温水溶液方法在氮化铟表明生长氢氧化铟纳米立方体薄膜，具有可控性，其尺寸可以通过反应体系的浓度来进行控制。

附图说明

图1为本发明实施例1所制得的立方氢氧化铟薄膜的X射线衍射图；

图2为本发明实施例1所制得的立方氢氧化铟薄膜的SEM图；

图3为本发明实施例1所制得的立方氢氧化铟薄膜的AFM平面图；

图4为本发明实施例1所制得的立方氢氧化铟薄膜的AFM三维立体图；

图5为本发明实施例1所制得的立方氢氧化铟薄膜的光致发光谱图；

图6为本发明实施例2所制得的立方氢氧化铟薄膜的SEM图；

图7为本发明实施例3所制得的立方氢氧化铟薄膜的SEM图；

图8为本发明实施例4所制得的立方氢氧化铟薄膜的SEM图。

从图1中可以看出，除了衬底层InN薄膜的衍射峰外，其余两个较强的衍射峰分别对应氢氧化铟(200)及(400)晶面。

从图2中可以看出，所制备的氢氧化铟薄膜由纳米立方体组成，其平均粒径在200nm左右。

从图3和图4中可以看出，纳米立方体组成的薄膜边界规整，其平均粒径在200nm左右。

从图5可以看出，本发明实施例1所制得的立方氢氧化铟薄膜具有蓝色发光特性。

从图6可以看出，所制备的氢氧化铟薄膜由纳米立方体组成，其平均粒径在100nm左右。

从图7可以看出，所制备的氢氧化铟薄膜由纳米立方体组成，其平均粒径在150nm左右。

从图8可以看出，所制备的氢氧化铟薄膜由纳米立方体组成，其平均粒径在250nm左右。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1