铟锡氧化物纳米粉体的制备研究

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铟锡氧化物纳米粉体材料是一种高简并的锡掺杂n型半导体材料,因其良好的光电性能被广泛应用于透明导电薄膜的制备。目前,磁控溅射法是制备铟锡氧化物透明导电薄膜的主要方法之一,但分散性好,颗粒尺寸小等性能优良的ITO纳米粉体是利用磁控溅射法制备性能优良的ITO透明导电薄膜的基础材料。本实验从改善ITO纳米粉体的分散性和颗粒粒径作为出发点,制备分散均匀,颗粒粒径小,结晶完好的ITO纳米粉体。本实验利用纯度为4N的铟锭和SnCl45H2O为原料,氨水为沉淀剂,利用水热法和固相法分别制备出了性能较好的ITO纳米粉体。整个实验过程中主要对影响粉体分散性的主要因素如分散介质、煅烧温度等进行了实验研究。利用X射线衍射仪、透射电镜、差热-热重分析、X射线能谱仪等现代检测手段对所得粉体进行了表征。将共沉淀所得物质分别在200℃和260℃下进行水热处理,均未得到所需ITO粉体,然后将水热处理后所得粉体分别在500℃和290℃下煅烧得到立方相ITO纳米粉体。实验研究表明,水热处理可以降低制备ITO粉体所需的煅烧温度,矿化剂的加入有利于立方相ITO粉体的形成。本实验中将NaCl与ITO前驱体混合后煅烧,制备出了粒径小,分散均匀的立方相ITO纳米粉体。研究发现,前驱体经水热处理后煅烧所得ITO纳米粉体结晶性能较好。在煅烧过程中加入NaCl盐,可以明显改善ITO粉体的分散性,减小颗粒尺寸。
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