[发明专利]一种具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料的制备方法

说明书

本发明涉及纳米材料技术领域，提供了一种具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料的制备方法，将四丁基氢氧化铵作为形成氢氧化铟沉淀的沉淀剂，同时也作为形成具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料时所需的模版剂，与铟盐或者被稀土金属盐掺杂的铟盐，在反应温度为60～80℃，反应时间为10～20min条件下进行微波反应，最终得到具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料。本发明提供的制备方法相比现有技术的反应温度不低于100℃，反应时间不低于12h，降低了反应温度的同时，大大缩短了反应时间。实验结果表明，利用本发明提供的制备方法得到的氢氧化铟纳米材料具有中空球状结构。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别涉及一种具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料的制备方法。

背景技术

氧化铟是一种新的n型透明半导体功能材料，具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性，在光电领域、气体传感器、催化剂方面得到了广泛应用。氢氧化铟是制备氧化铟的主要原料，现有技术中在制备纳米氧化铟或稀土金属掺杂的纳米氧化铟材料时，往往是先制备出纳米氢氧化铟或者稀土金属掺杂的纳米氢氧化铟。

氢氧化铟纳米材料具有中空球状结构时，其拥有较大的比表面积，使材料本身所具有的性能相比具有其他结构特征时，性能更佳。

现有技术中通常采用水热法来制备具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料，所述水热反应的温度不低于100℃，水热反应的时间不低于12h。当采用上述反应温度和反应时间时，制备出的氢氧化铟纳米材料方可拥有中空球状结构。虽然上述制备方法可以制备出具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料，但是制备过程中反应温度较高，反应周期较长。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料的制备方法。本发明提供的制备方法，反应温度低，反应周期短。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

将原料混合，进行微波反应得到具有中空球状结构的氢氧化铟纳米材料；所述微波反应的温度为60～80℃，微波反应的时间为10～20min；

当所述原料为四丁基氢氧化铵、铟盐和水时，得到的氢氧化铟纳米材料为纳米氢氧化铟；

当所述原料为四丁基氢氧化铵、铟盐、稀土金属盐和水时，得到的氢氧化铟纳米材料为稀土金属掺杂纳米氢氧化铟。

优选地，所述铟盐包括硝酸铟、氯化铟、醋酸铟和硫酸铟中的至少一种。

优选地，所述稀土金属盐包括硝酸铕、硝酸铽、硝酸钪、硝酸钇、硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、硝酸钐、硝酸钆、硝酸镝、硝酸钬、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱和硝酸镥中的至少一种。

优选地，所述四丁基氢氧化铵中OH^-和铟盐中In³⁺的物质的量的比为(4～3):1。

优选地，所述原料混合后得到的混合液中稀土离子和铟离子的物质的量的比为(1～9):100。

优选地，所述原料混合后得到的混合液中稀土离子和铟离子的物质的量的比为(2～8):100；所述铟盐为硝酸铟，所述稀土金属盐为硝酸铕。

优选地，所述原料混合后得到的混合液中稀土离子和铟离子的物质的量的比为5:100。

优选地，所述原料混合后得到的混合液中稀土离子和铟离子的物质的量的比为(0.5～4):100；所述铟盐为硝酸铟，所述稀土金属盐为硝酸铽。

优选地，所述原料混合后得到的混合液中稀土离子和铟离子的物质的量的比为2:100。