[发明专利]一种Ga2O3相结纳米棒及其制备方法

说明书

本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种Ga₂O₃相结纳米棒及其制备方法，Ga₂O₃相结为α‑Ga₂O₃/β‑Ga₂O₃相结，α‑Ga₂O₃相构成内核，β‑Ga₂O₃相环绕在α‑Ga₂O₃相的外围；所述α‑Ga₂O₃/β‑Ga₂O₃相结为纳米棒状，α‑Ga₂O₃/β‑Ga₂O₃相结纳米棒为四棱柱，横截面为菱形。本发明的Ga₂O₃相结纳米棒采用水浴沉淀法产量丰富、制备过程简单、成本低、重复性好，可以实现工业上的批量生产，实现产业化。本发明的α‑Ga₂O₃/β‑Ga₂O₃相结纳米柱阵列分布均匀，纳米柱的长径比可控，在气敏传感器、光催化和电催化析氢中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种Ga₂O₃相结纳米棒及其制备方法。

背景技术

β-Ga₂O₃可以制作氧气和其它一些还原性气体的探测器。β-Ga₂O₃在高温条件下(800-1000℃)温度范围内对氧气等还原气体较为敏感，在较低温度(550-700℃) 条件下则对H₂、CO和烷烃类还原性气体敏感，其电阻率随着氧气、还原性气体浓度的改变而改变，是一种良好的高温半导体气敏材料。气敏特性起源于气体与 Ga₂O₃表面或体内的相互作用，引起了Ga₂O₃材料电阻的显著变化。相对于其它气敏材料，β-Ga₂O₃具有高稳定性、对湿度的低敏感性、快速反应性、自我清洁功能、不易老化等诸多优点，可以制备火警报警器(O₂气敏传感器)和多种气体的探测器。Ga₂O₃还是理想光催化材料，通过构成相结能大大地提高光催化性能。 Ga₂O₃有六种同分异构体，分别为α，β，γ，ε，κ和δ相，是制备相结的理想材料。

Ga₂O₃相结在界面处能形成第二类型的能带排列(type-IIband alignment)，即其中一相的导带与价带位置均比另一相要高，能使光生载流子在界面处发生分离，电子流向能量低的一侧，空穴迁移至能量高的一侧，使电子空穴对实现快速、有效地分离，例如：β-Ga₂O₃/γ-Ga₂O₃相结等，其已经在光催化和电催化析氢中展现出优势。

因此，如何构建不同的相结，且其制备方法适合工业化批量生产，是亟待研究解决的一项问题。

发明内容