氧化銦分等級(jí)納米結(jié)構(gòu)的控制合成及其光學(xué)性質(zhì).pdf

1、In2O3作為一種功能材料，由于具有優(yōu)越的光學(xué)、電學(xué)和氣敏等特性而倍受關(guān)注。本論文采用了溫和、簡單的水熱法和液-固相法先合成了前驅(qū)體In2S3，再將所制前驅(qū)體In2S3原位氧化為目標(biāo)產(chǎn)物——分等級(jí)結(jié)構(gòu)的In2O3納米材料；目的在于對(duì)產(chǎn)品的物相、形貌和尺寸進(jìn)行控制，并對(duì)氧化銦的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。本文利用X—射線粉末衍射(XRD)、能譜(EDX)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜(Raman)、X—射線光電子能譜(XPS)、場發(fā)射

2、掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、紫外吸收光譜(UV-vis)、熒光光譜(PL)等多種現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)所得產(chǎn)物的組成、物相、形貌、尺寸和光學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行了表征。已完成的主要內(nèi)容總結(jié)如下：
　　 1、在冰醋酸水溶液(冰醋酸濃度為6.25 vol.％)中，以InCl3·4H2O和C2H5NS為原料，80-90℃下水熱合成了前驅(qū)體In2S3海膽狀微球(微球直徑為1.8-3.7μm，納米片厚度為15-30nm)；然后用所制的In2S3海膽

3、狀微球作為前驅(qū)體，在空氣中600℃熱處理5小時(shí)，自然冷卻后得到了分等級(jí)結(jié)構(gòu)的海膽狀I(lǐng)n2O3微球(微球直徑為3-4.6μm，納米片厚度為20-30nm，納米顆粒大小為20-40nm)。利用X—射線粉末衍射(XRD)、能譜(EDX)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、拉曼光譜(Raman)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)等多種現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)品的組成、物相、形貌以及尺寸大小進(jìn)行了表征，并利用紫外吸收光譜(UV-vis)和熒光光譜(

4、PL)對(duì)產(chǎn)物的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。
　　 2、在冰醋酸水溶液(冰醋酸濃度為6.25 vol.％)中，以InCl3·4H2O和Na2S2O3·5H2O為原料，150-180℃下水熱合成了前驅(qū)體In2S3微球(微球直徑為1-2.5μm)；然后以所制的In2S3微球?yàn)榍膀?qū)體，在空氣中600℃熱處理5小時(shí)，自然冷卻后得到了分等級(jí)結(jié)構(gòu)的In2O3海膽狀微球(微球直徑為1-2.5μm，納米顆粒大小為20-30nm)。利用X—射線粉末衍射(XR

5、D)、能譜(EDX)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、拉曼光譜(Raman)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)等多種現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)品的組成、物相、形貌以及尺寸大小進(jìn)行了表征，并利用紫外吸收光譜(UV-vis)和熒光光譜(PL)對(duì)產(chǎn)物的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。
　　 3、用氯化銦和硫脲作為原料設(shè)計(jì)了兩條路線合成氧化銦。(1)兩步法合成：①以InCl3·4H2O和NH2CSNH2為原料200-250℃合成了以納米片組成的前驅(qū)體I

6、n2S3微簇(納米片的厚度為30-60nm)；②將合成的In2S3微簇作為前驅(qū)體在空氣中600℃熱處理6小時(shí)，自然冷卻后便得到了分等級(jí)結(jié)構(gòu)的In2O3(納米顆粒的直徑在20-60nm之間，納米片的厚度在20-50nm之間)。(2)一步法合成：將InCl3·4H2O和NH2CSNH2充分研磨混合后在空氣中600℃熱處理6小時(shí)，自然冷卻后即得到金字塔狀和多面體狀的In2O3(多面體的直徑為200-350 nm;金字塔晶體直徑為3-4μm)。