[发明专利]一种In-Sn-Al-Ga-Zn-O超晶格纳米颗粒的制备方法

说明书

本发明是一种In‑Sn‑Al‑Ga‑Zn‑O超晶格纳米颗粒的制备方法，步骤如下：1、将铟盐、锡盐、铝盐、镓盐、锌盐按照In:Sn:Al:Ga:Zn原子比1:1:1:1:1溶于溶剂中；2、加入稳定剂，加热搅拌均匀后，陈化形成In‑Sn‑Al‑Ga‑Zn‑O前驱体溶液；3、向ZnO纳米颗粒中加入溶剂，经过超声粉碎、脱泡处理后得到均匀分散的ZnO纳米颗粒溶液；4、将In‑Sn‑Al‑Ga‑Zn‑O前驱体溶液和ZnO纳米颗粒溶液按体积比1:1制成混合溶液，进行超声粉碎及脱泡处理；5、烘干后热处理，得目标产物。本发明首次实现零维In‑Sn‑Al‑Ga‑Zn‑O超晶格纳米颗粒的合成，这是一种新型纳米颗粒材料。

技术领域

本发明涉及一种超晶格纳米颗粒的制备方法，具体涉及一种In-Sn-Al-Ga-Zn-O超晶格纳米颗粒的制备方法。

背景技术

近年来，随着基于ZnO的超晶格材料的研究越来越深入，目前已发现的基于ZnO的超晶格材料主要有以下几种：(1)块体超晶格陶瓷材料：该系列研究最为成熟，集中于M-Zn-O(M＝In，Ga，Fe)及In-M-Zn-O(M＝In，Ga)超晶格陶瓷材料，近几年也逐渐开始有关于Sn-Al-Zn-O，Sn-Ga-Zn-O和In-Sn-Ga-Zn-O超晶格陶瓷材料的报道；(2)二维超晶格薄膜材料：主要为In-M-Zn-O(M＝In，Ga)超晶格薄膜材料；(3)一维超晶格纳米材料：主要为M-Zn-O(M＝In，Sn，Ga，Fe)及In-M-Zn-O(M＝In，Sn，Al，Ga，Fe)超晶格纳米线/带材料。因此，目前基于ZnO超晶格结构的组分元素除了Zn和O之外最多只能达到三种，还未发现三种以上元素的案例的存在。

随着对超晶格材料的研究的不断升温，有关超晶格一维至三维材料的研究已有很多报道，但对于零维超晶格纳米颗粒的研究却很少，目前仅发现关于InGaO3(ZnO)n及Zn-Sn-O超晶格纳米颗粒的少量报道，并未发现其他组分的超晶格纳米颗粒的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种In-Sn-Al-Ga-Zn-O超晶格纳米颗粒的制备方法，旨在首次实现以In、Sn、Al、Ga、Zn、O为组成元素的超晶格纳米颗粒材料的合成。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种In-Sn-Al-Ga-Zn-O超晶格纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将铟盐、锡盐、铝盐、镓盐、锌盐按照In:Sn:Al:Ga:Zn原子比为1:1:1:1:1的比例溶于溶剂中；

步骤2：向步骤1所得到的溶液中加入稳定剂，加热搅拌均匀后，将形成的透明均匀凝胶室温条件下陈化形成In-Sn-Al-Ga-Zn-O前驱体溶液；

步骤3：向ZnO纳米颗粒中加入溶剂，经过超声粉碎、脱泡处理后得到均匀分散的ZnO纳米颗粒溶液；

步骤4：将步骤2制备得到的In-Sn-Al-Ga-Zn-O前驱体溶液与步骤3得到的ZnO纳米颗粒溶液按体积比1:1制成混合溶液，对混合溶液进行超声粉碎及脱泡处理；

步骤5：对步骤4所得溶液进行烘干，最后进行热处理后得到目标产物In-Sn-Al-Ga-Zn-O超晶格纳米颗粒。

进一步的，在步骤1中，所述铟盐为硝酸铟，锡盐为氯化锡，铝盐为硝酸铝、镓盐为硝酸镓、锌盐为醋酸锌。

进一步的，在步骤1中，所述溶剂为乙二醇甲醚。

进一步的，在步骤2中，所述稳定剂为浓度为0.01～0.3mol/L的乙醇胺。

进一步的，在步骤2中，搅拌在水浴加热磁力搅拌器中搅拌，水浴温度为60～70℃，搅拌时间为60～70min，转速为400～600rpm；陈化时间为24～48h。