微乳液法制备纳米In_2O_3及体系的相行为研究

【摘要】：研究表明In_2O_3作为新的气敏材料对CO、O_3、NO_2等有害气体具有特殊的气敏性能，有望克服传统气敏材料存在的问题。为了制备性能优良的In_2O_3基气敏材料，本文较系统地研究了非离子表面活性剂Triton X-100组成的微乳液体系的相行为，筛选出了适于纳米In_2O_3粉体合成的微乳液体系，并采用微乳液法成功制备出了纳米In_2O_3。 在合成无机纳米材料的方法中，微乳液法因其设备简单、工艺条件容易控制、制备条件温和等优点近年来被许多研究者采用。但目前对合成纳米材料的微乳液体系筛选研究较少，还未有在该方法较为系统的研究。 本文在微乳液相行为的研究中，首次采用激光透过率来判断微乳液的相变点。用自制的0.67um的激光仪，根据激光透过率在相变点附近有规律的特征变化来确定相变点。该方法与传统的目视法、电导率法相比，对相变点的判断更加直观、准确。 本文还对影响微乳液相区大小的各种因素进行了系统的研究，考察了油相、助表面活性剂、温度和pH值对W／O微乳液相区的影响，筛选出了适宜纳米In_2O_3合成的微乳液体系。 研究表明，在非离子表面活性剂TX-10组成的微乳液体系中，当助表面活性剂的碳链长加油的碳链长等于表面活性剂非极性基的碳链长时，此微乳液体系具有最大微乳液区域和较高溶水量，适宜制备粒径分布均匀、不同平均尺寸的高质量的纳米无机材料。 用TGA、DTA、IR和7EM、X—衍射等现代分析测试对不同条件下制备的纳米In_2O_3进行了测试和表征，并根据产物的粒径和形貌分析了整个制备过程中的影响因素，从而确定了微乳液法制备纳米In_2O_3的最佳工艺路线和条件。