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氧化铟和磷化铟都是非常重要的半导体功能材料,不同形貌、不同尺寸氧化铟和磷化铟纳米结构单元具有许多不同于相应块体材料的独特光学、催化和磁学等性质,在生物传感、太阳能电池、光电器件和平板液晶显示等领域有着广泛的应用。因而氧化铟和磷化铟纳米线、纳米带、纳米砖、纳米八面体等纳米结构单元的合成、组装与应用的研究异常活跃。本论文通过简单、实用的化学合成法,例如空气中热氧化法、碳热还原CVD法和In(Ac)63-络合溶液的水解反应法合成了不同结构和微结构、尺寸及其形貌的氧化铟和磷化铟纳米材料,具体研究结果如下: (1)多层六角星形In2O3的制备与尺寸控制 180-220℃范围内,在体积比为4∶1的乙二醇和水的混合溶液中利用In(Ac)63-络合物的水解首次制备了多层六角星形InOOH,再在空气中450℃热处理得到形貌不变的In2O3。XRD测试结果表明In2O3为六方晶系结构,随着反应温度升高,InOOH尺寸越来越小,如果用乙醇、乙二醇和丙三醇分别替代乙二醇就会得到形貌和相结构不同的产物。 (2)In2O3八面体和In2O3-SiO2纳米链自组装的菊花状纳米结构 以In2O3和石墨粉的混合物为原料,加热到980℃反应1小时,以(111)硅片为衬底得到了In2O3八面体,通过改变中心加热源和硅片间的距离可控制八面体In2O3纳米晶的尺寸。以喷金的(111)硅片为衬底,得到了In2O3-SiO2纳米链自组装的菊花状结构。XRD分析表明两种产物均为立方相结构,HRTEM和EDS分析结果证实了In2O3-SiO2纳米链由立方相In2O3和无定形SiO2交替连接而成。 (3)空气中热氧化合成尖锥形In2O3纳米棒 用空气中的氧气作氧源,高温热氧化喷金的铟颗粒,直接在其表面上生长出了尖锥形In2O3纳米棒。实验结果表明,在900-1000℃范围内,喷金的铟粒表面上