一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种ITO纳米线复合材料的制备方法


：
[0001]本专利技术涉及一种金属氧化物
(ITO)
及其复合物纳米线的制备方法，具体涉及纳米材料制备技术
。

技术介绍

：
[0002]近年来，一维纳米材料因其出色的结构与功能特性得到迅速发展，逐渐成为功能纳米器件领域的重要组成部分
。
一维形态可以很容易地增强金属氧化物纳米结构的独特性能，使得它们适用于各种方面的应用，包括气体传感器
、
电致变色器件
、
发光二极管
、
场发射器
、
超级电容器
、
纳米电子和纳米发电机等
。
因此，寻找简易且高效的方法制备一维纳米结构材料，使其潜在性能得到充分发挥是亟待解决的问题
。
[0003]可采用各种物理化学沉积技术和生长机理来控制一维金属氧化物纳米结构的形貌，使其具有均匀的尺寸
、
完美的晶体结构
、
缺陷和均匀的化学计量
。
其主要合成方法包括液相法
、
静电纺丝法
、
模板法等
。
静电纺丝方法是一种典型的制备纳米结构的方法，在文献静电纺丝碳纳米纤维辅助的金属氧化物纳米结构图案化
(Islam M.,Dolle C.,Sadaf A.,et al.Electrospun carbon nanofibre
‑
assisted patterning of metal oxide nanostructures[J].Microsystems&nanoengineering,2022,8(1):1
‑
14.)
中，将
AuCl3和
PANI
混合于
DMF
溶剂中，通过静电纺丝过程得到
AuCl3/PAN
纳米纤维
。
然后在恒定的氩气流动下将电纺丝纳米纤维在
900℃
下碳化
1h
，得到
AuNPs/C
纳米纤维
。
这些
AuNPs/C
纳米纤维被用作催化剂模板，在气相输运生长中，以石墨粉和金属氧化物粉末的混合物为源材料，以
AuNPs/C
纳米纤维为生长基体
。
气相输运生长会使金属氧化物纳米结构在纳米纤维模板上生长，以制备纳米线
。
从该例子可以看出，静电纺丝法所需的设备昂贵，制备成本高，所得纳米线排序杂乱，工艺复杂
。
[0004]模板法是一种典型的制备纳米结构的方法，在专利“一种阳极氧化铝模板“熔解
‑
注入
‑
分解”(CN 105752938)”中，通过纯物理加热方法，使金属硝酸盐溶解为流体，后通过流体与阳极氧化铝模板纳米级孔道间的强烈毛细作用使其自动进入孔道，随着温度升高，孔道内的金属硝酸盐会分解并利用模板的孔道限制作用形成一维金属氧化物纳米线阵列
。
从该例子可以看出，模板法普遍存在的问题是制备流程较为复杂，制备的材料种类单一，通用性不好，不容易推广
。
[0005]水热法是一种典型的基于液相法制备纳米结构的方法
。
在文献“一种
Co3O4/CuO
复合纳米线阵列作为低成本
、
高效率的双功能电催化剂进行水分解”(Yang F,Guo Z,Zhang B,et al.A Co3O4/CuO composite nanowire array as low
‑
cost and efficient bifunctional electrocatalyst for water splitting[J].Applied Physics A,2021,127(5):1
‑
11.)
中，将
Co(NO3)2·
6H2O(0.25mmol)、Cu(NO3)2·
H2O(0.75mmol),Co(NH2)2(1.5mmol)
，乙二醇
(4ml)
和去离子水
(44ml)
混合搅拌，并将混合溶液负载在泡沫镍基底后转移到
25ml
衬底的高压反应釜中于
120℃
下保温
6h。
当高压釜的温度降至室温时，取出泡沫镍并用蒸馏水冲洗，然后在
60℃
下干燥，最后在
350℃
下退火
2h(
加热速率为
2℃/min)
以制
备纳米线
。
从该例子可以看出，水热法能够以单一步骤完成产物的形成与晶化，流程简单，能够控制产物配比以制备单一相材料，成本相对较低，容易得到取向好
、
完美的晶体
。
[0006]在上述方法中，经由水热法制备的金属氧化物纳米材料避免了可能形成的微粒硬团聚，也可通过调节反应条件控制纳米微粒的晶体结构，结晶形态与晶粒纯度
。
但其对生产设备的依赖性比较强，关于晶核形成过程和晶体生长过程影响因素的控制等很多方面缺乏深入研究，还没有得到令人满意的结论
。
因此，寻找一种通用的，条件可控的方法制备金属氧化物及其复合物纳米材料目前仍然是一个很大的挑战
。

技术实现思路

：
[0007]为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种
ITO
纳米线复合材料的制备方法
。
本专利技术在氧化铝模板法制备
In
9.45
Sn
纳米线的基础上，通过在水溶液中添加一定量的可溶性有机物
、In
9.45
Sn
纳米线
、
金属离子在
120
‑
200℃
水热条件下反应
2h
，获得
ITO
纳米线
/
金属氧化物复合材料
。
该方法易于实现包覆过程，产物易于收集，拓宽了
ITO
纳米线
/
金属氧化物复合材料制备过程中形貌保持的思路，降低了制备难度
。
[0008]本专利技术所提供的技术方案如下：
[0009]以二次阳极氧化铝膜为模板，采用物理液压法将
In
9.45
Sn
在其熔点温度以上5‑
20℃
压入到二次阳极氧化铝膜模板中；冷却后，将二次阳极氧化铝膜模板置于
(5
‑
30)wt.
％
NaOH
溶液或
(3
‑
10)wt.
％磷酸与
(1
‑
3)wt.
％铬酸的水溶液中溶解去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
ITO
纳米线复合材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
(1)
以二次阳极氧化铝膜为模板，采用物理液压法将
In9.45Sn
合金在其熔点温度以上5‑
20℃
压入到二次阳极氧化铝膜模板中；冷却后，将二次阳极氧化铝膜模板置于
(5
‑
30)wt.
％
NaOH
溶液或
(3
‑
10)wt.
％磷酸与
(1
‑
3)wt.
％铬酸的水溶液中溶解去除模板，经超声清洗，放入烘箱烘干后，得到
In9.45Sn
纳米线；
(2)
将
(1)
中制备得到的
In9.45Sn
纳米线
、(1
‑
10)wt.
％可溶性有机物
、(1
‑
5)wt.
％金属离子盐添加入水溶液中，在
120
‑
200℃
水热条件下反应
2h
，获得
ITO
纳米线
/
金属氧化物复...

【专利技术属性】
技术研发人员：方东，焦可心，曾杰，张朗，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：