结构新颖氧化铟纳米材料的合成,生长机理以及传感与光催化特性研究

本项目采用无表面活性剂的水热、溶剂热法，以HF微气泡为模板制备了单晶In(OH)3空心微米立方体结构，通过煅烧得到了In2O3空心多空微米立方体结构，发现其对罗丹明B和甲基橙的光降解具有良好的催化能力；基于乙二醇在InOOH不同晶面的选择性吸附，制备了暴露{020}晶面的单晶InOOH六角星结构，研究了它们对罗丹明B光降解的催化性质，发现暴露{020}晶面的InOOH六角星结构具有比商业TiO2 (P25) 更强的光催化能力，确定{020}晶面是InOOH的活性面。通过在单晶硅片上加热InCl3 水溶液，制备了暴露{001}晶面的InOCl纳米片结构，发现其光催化降解有机偶氮染料的能力远高于P25。此外，通过水热、溶剂热法，胶体化学法，金属盐溶液热分解法实现了不同尺寸、形貌和结构的SnO2、SnO、ZnO、GeO2、NiO、CuO、Fe2O3、TiO2、CdS 和 InP纳米材料的可控制备；研究了不同纳米结构的形成过程，提出了合理的形成机理；研究了所制备不同纳米结构材料的光致发光、磁学、电学、场发射、光催化降解有机污染物以及对有毒、易燃气体的传感性质。结果发现SnO2纳米锥阵列和纳米棒阵列以及ZnO 纳米片阵列具有增强的场发射特性；SnO2亚微米棒自组装球形花状结构和NiO纳米颗粒自组装超长纳米线对低浓度的乙醇、氨气、三乙胺具有增强的传感特性，在有毒、易燃气体的检查中具有潜在的实用价值；SnO纳米片自组装花状结构、暴露{001}晶面CdS纳米片自组装单分散花状纳米结构、单分散单晶结构NiO八面体对有机染料的降解具有优良的催化特性，可望应用于污水的处理。