[发明专利]利用静电纺丝工艺制备铟酸钙（CaIn2O4）纳米棒的方法

摘要

本发明涉及利用静电纺丝工艺制备具有d10电子构型的CaIn2O4金属氧化物纳米棒材料，属纳米材料制备工艺技术领域。本项发明的特点是利用高分子和无机硝酸盐即硝酸钙和硝酸铟制备前驱体电纺液，通过静电纺丝工艺制备CaIn2O4金属氧化物纳米棒。该工艺简便易行，设备要求低，可以得到所需的纯净度较高的产物相。通过这种方法制备的CaIn2O4纳米棒，其长度在100~700nm之间，直径为150nm左右。本发明产物可作为光催化材料。

主权项

一种利用静电纺丝工艺制备CaIn2O4金属氧化物纳米棒的方法，其特征在于具有如下的制备过程和步骤如下： a. 电纺液的配制（1） 称取Ca(NO3)2·4H2O（1.3680 g）和In(NO3)·4.5H2O（4.4156 g），放入盛有25 mL乙酰丙酮的100 ml烧杯中，搅拌至充分溶解；（2） 称取3.5 g聚乙烯吡咯烷酮(K90)，倒入盛有25 ml乙醇的100 ml烧杯中，持续搅拌至形成半透明状粘液；（3）将上述硝酸钙和硝酸铟混合溶液慢慢倒入聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液中，搅拌10 min；随后放入烘箱中，于83℃加热，每隔半小时取出，搅拌5 min，再放回加热；重复该步骤，至烧杯底部“软团”状物质溶解为止，可得静电纺丝纺液即电解液；b.  CaIn2O4纳米棒制备（1） 移取适量上述电纺液于20 ml注射器中，将注射器固定在电脑微量注射泵上，选取0.5 ml/h 的推进速率，匀速推动分散液即电解液经聚四氟乙烯细管到达纺丝喷嘴；（2） 设定喷嘴与收集铝箔距离为10 cm，调节高压电源电压为7 kV；喷丝温度为25 ℃，喷嘴内径为1 mm；进行纺丝，收集；（3） 将收集的纤维丝放于真空干燥箱中，干燥3 ~ 4 h。再放入电阻炉中，在空气气氛中以2 ℃/min的升温速率升至900 ℃，保温4 h，自然冷却至室温；最终得到CaIn2O4纳米棒。