[发明专利]一种制备氧化铟空心纳米球的方法及产品

说明书

本发明涉及一种制备氧化铟空心纳米球的方法，该方法利用氯化铟和碳酸氢铵为前驱物，利用水热法合成氧化铟空心纳米球颗粒，该方法不需要向反应体系中加入球形颗粒作为模板，后期处理简单，空壳结构一步成形，操作简单，条件温和，成本较低。本发明制备的氧化铟空心纳米球，其空壳强度高，不易破损，能够有效地提高氧化铟纳米催化材料的光降解能力，可用在光催化、气体传感领域，另外由于其表面具有孔道结构，便于小分子的进出，可用于纳米级颗粒的筛分及反应器。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种制备氧化铟空心纳米球的方法及产品。

背景技术

氧化铟目前已经被用于日常生活的许多方面，作一为种非常重要的功能材料，可作为透明导电铟锡薄膜的主要原料，这种薄膜在液晶显示、节能玻璃、太阳能电池和收集器、车辆和飞行器风挡等方面有着重要用途。而且氧化铟能提高锌的析氢电位和电池的放电容量，减缓放电电池的析氢，因此被广泛应用于无汞电池中。

此外随着人们对环境保护意识的增强，为检测大气及生产工作中存在的微量有毒有害气体，科研人员相继开发出了各种各样的气体传感器，氧化铟作为一种新型高灵敏度气敏材料在气体传感上有重要应用。也有研究表明氧化铟空心材料灵敏度高选择性好、工作温度低，具有良好的研究基础和应用前景。

现有技术中合成氧化铟空心球的常用制备方法为以单分散的SiO₂粒子、碳纳米球为等模板，最后通过溶剂刻蚀或者高温焙烧除去模板。然而，其存在一些固有的缺点，如在多步合成中很难提高氧化铟空心球的产率；模板除去后，壳层的强度不高易破碎，生产效率低，氧化铟空心球的质量不是很好。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种制备氧化铟空心纳米球的方法，该方法操作简单，条件温和，成本较低，其产率有效提高，制备的氧化铟空心纳米球产品的壳强度高，不易破损，有相对较大的比表面，有利于气体及反应物的吸附，可用在光催化、气体传感领域，并且其表面具有孔道结构，便于小分子的进出，可用于纳米级颗粒的筛分及反应器。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种制备氧化铟空心纳米球的方法，其包括如下步骤：

S1、将NH₄HCO₃水溶液和InCl₃水溶液混合，形成溶液A；

S2、将Na₂SO₄和柠檬酸加于所述溶液A中，搅拌均匀形成溶液B；

S3、将所述溶液B转移密封的反应釜中加热反应，待反应结束后，反应釜却至室温，得到反应混合液C；

S4、将所述反应混合液C离心分离出沉淀后洗涤，将沉淀烘干；

S5、将所述烘干的沉淀煅烧得到氧化铟空心纳米球。

如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述NH₄HCO₃水溶液的浓度为0.1～0.4mol/L，所述InCl₃水溶液的浓度为0.01～0.1mol/L，所述NH₄HCO₃水溶液与所述InCl₃水溶液的体积比为1:1。

如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述Na₂SO₄的用量为使其在所述溶液A中浓度为2.5～7.5g/L，所述柠檬酸的用量为使其在所述溶液A中浓度为3.75～6.25g/L。

如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，所述加热反应为加热至160～180℃下反应6～12小时。