[发明专利]新晶体结构酞菁铟纳米线及其制备方法

说明书

本发明属于纳米酞菁铟制备技术领域，具体公开一种新晶体结构酞菁铟纳米线及其制备方法，所述酞菁铟纳米线的X‑射线衍射谱在下列的2θ处具有一个或多个特征峰7.338、16.635、21.285、23.253、25.222、27.164、27.769、28.217；所述X‑射线衍射谱的测试条件为：Cu_Kα1，0.02°/step/1s；其制备方法包括放入酞菁铟源料至水平管式炉中的加热区域，在载气氛围下，以阶梯升温的方式加热，升温速率为1‑8℃/min,加热酞菁铟源料至470‑800℃，通过该载气，引导该升华的酞菁铟离开该加热区域，至生长区域得到酞菁铟纳米线，本发明得到具有特定结构的InPC均匀性好，平均直径为100nm以下，纳米线束的长度通常为10mm以上，提升和改善了酞菁铟的物理和化学性质，能更好地应用于光电导材料、液晶彩色显示等领域中。

技术领域

本发明属于纳米酞菁铟制备技术领域，具体涉及一种新晶体结构酞菁铟纳米线及其制备方法。

背景技术

酞菁铟(InPc)是一种深蓝色晶体，能溶于硫酸，但难溶于水。它是一种性能优良的有机功能材料，广泛地应用于染料、染料电池的光催化剂、液晶彩色显示等领域中，并在光探测器，气敏器件，光波导，光电子和光子纳米器件材料等方面有潜在应用。

纳米材料的特性与尺度有关，一维纳米材料不仅能揭示材料的本征传输性质，同时也是制造高性能光电器件的理想材料之一。制备新颖的具有良好形态、大小的一维纳米有机单晶，在纳米科学和技术领域仍然是一个重要的课题。

发明内容

一种酞菁铟纳米线，具有酞菁铟结构，所述酞菁铟纳米线的X-射线衍射谱在下列的2θ处具有一个或多个特征峰7.338、16.635、21.285、23.253、25.222、 27.164、27.769、28.217；而相应的半峰宽分别为：0.240、0.234、0.228、0.392、 0.236、0.164、0.306、0.408；峰高分别为：3212、1229、369、358、591、337、 556、397；衍射强度分别为：100％、37.3％、10.9％、18.2％、18.1％、7.2％、22.1％、 21.0％；所述X-射线衍射谱的测试条件为：Cu_Kα1，0.02°/step/1s；所述的酞菁铟纳米线平均直径在100nm以下。

本发明还提供了一种得到本发明所述的InPC纳米线的方法，包括下列步骤：

a)放入酞菁铟源料至水平管式炉中的加热区域；

b)在载气氛围下，加热酞菁铟源料至最高470-800℃；

c)通过该载气，引导该升华的酞菁铟离开该加热区域，至生长区域；

d)在生长区域，得到酞菁铟纳米线。

其中：

在步骤a)中，制备前，清洁和干燥仪器设备，例如石英管、衬底。首先将酞菁铟源料放入到水平管式炉中的加热区域。该管式炉可以是例如单温段管式炉或者是多温段管式炉，只要其中有一个温段能够加热酞菁铟源料即可。酞菁铟源料置于位于管式炉中的密封管中。该密封管可以是石英管，也可以是不影响酞菁铟源料结晶性的任何其它材料制成的管，包括，但不限于，不锈钢，硅，氧化铝，陶瓷，玻璃等材质形成的管中。这些材料也可以以基底的形式置于密封管，例如石英管中，在加热区域上放置酞菁铟源料。

在步骤b)中，加入酞菁铟源料后，对石英管腔体抽真空，以除去石英管内的空气等杂质。然后通入载气，该载气例如为氮气(N₂)。在该载气的存在下，加热酞菁铟源料至预定目标温度。该目标温度是能够得到酞菁铟升华气体的温度，最高至约800℃优选最高至470℃，更优选最高至750℃，最优选最高至500℃。在加热过程中，优选以阶梯升温的方式加热至目标温度，阶梯升温速率为 1-8℃/min，优选速率例如为3、4、5℃/min。最后，达到预定目标温度后保温一段时间。