[发明专利]一种利用电解制备纳米氧化铟的方法和装置

说明书

本发明公开了利用电解制备纳米氧化铟的方法和装置，该方法包括采用硝酸铵和聚丙烯酸铵混合液为电解液制备氢氧化铟的步骤，且采用的阳极为高纯金属铟，阴极为石墨，阳极设置为多个，阴极设置为多个，且所述阳极和所述阴极间隔交替排列设置，电解过程在超声波存在条件下进行；电解得到的氢氧化铟在高温下煅烧后，得到纳米氧化铟。得到的纳米氧化铟纯度高、粒度小、粒径均匀、粒度范围窄、粒形好、比表面积最佳，可以用该氧化铟粉体制备出高密度的溅射靶材。

技术领域

本发明属于粉体材料制备领域，具体涉及一种利用电解制备纳米氧化铟的方法。

背景技术

氧化铟(In₂O₃)作为半导体材料具有优良性能，可以作太阳能电池的透明电极、电子材料。尤其是作为透明导电氧化物ITO靶材(氧化铟锡)的主要组成原料，在平板显示器(FPD)领域具有重要的应用。通常，将氨水加入含有铟离子溶液中，把生成的氢氧化铟沉淀进行煅烧制造而得到氧化铟。用这种方法制得的产品粒径大小不一致，粒形也不均匀，更多得到的是棒状或针状粉末。而且会产生难以去除的卤元素以及大量的含氮废水，而废水处理成本变大的问题。

发明内容

为了至少解决以上提到现有技术存在的技术问题之一，本发明公开了一种利用电解制备纳米氧化铟的方法，该方法包括采用硝酸铵和聚丙烯酸铵混合液为电解液制备氢氧化铟的步骤。

作为本发明公开可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法采用的阳极可以为高纯金属铟，采用的阴极可以为石墨，所述的阳极为多个，所述的阴极为多个，且所述的阳极和所述的阴极间隔交替排列设置。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法还可以包括将制备的氢氧化铟在高温下煅烧的步骤。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法包括的电解过程可以在超声波存在条件下进行。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法中，阳极和阴极间隔设置在10～70mm之间。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法中，在煅烧步骤之前，还可以包括分离电解液得到氢氧化铟沉淀的步骤。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法中，煅烧可以在600～1000℃下进行，煅烧时间可以设置在3～8小时之间。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法中，在煅烧步骤之前，还可以包括将氢氧化铟沉淀进行干燥的步骤。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法中，电解液的浓度范围可以设置为0.5～2.5mol/L之间，电解液pH值范围可以设置为2.8～4.8之间，电解液的温度范围可以设置为25～55℃之间。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法中，电解液中聚丙烯酸铵的质量为电解液总质量的1％～5％。

作为本发明可选实施例，利用电解制备纳米氧化铟的方法中，电解过程中电解液可以处于流动状态。

本发明公开还提供了一种利用电解制备纳米氧化铟的装置，该装置的阳极和阴极可以间隔交替设置，所述装置中还可以包括设置的电解液搅拌组件。

利用本发明公开的利用电解制备纳米氧化铟的方法和装置，得到的纳米氧化铟纯度高、粒度小、粒径均匀、粒度范围窄、粒形好、比表面积最佳，其一次颗粒平均粒径为20～80nm，D10分布在0.1～0.2μm之间，D50分布在0.4～0.6μm之间，D90分布在0.8～1.0μm之间，一次颗粒比表面积在15～40m²/g之间，二次颗粒比表面积在6～10m²/g之间。可以用该氧化铟粉体制备出高密度的溅射靶材。

附图说明

图1利用电解制备纳米氧化铟的装置示意图