概述
乙酰丙酮镓是由三个乙酰丙酮配体配位而成的金属配合物,活性金属中心是镓,分子具有D3对称性,与其他八面体三(乙酰丙酮)同构可用于含镓材料的研究。该物质的分子式为C15H24GaO6,分子量为370.07,商售产品一般性状为白色至浅黄色粉末,不溶于水。

理化性质
密度:1.42g/cm3
熔点:196-198 ℃ (dec.)(lit.)
沸点:140℃ 10mm
闪点:43.1°C
蒸汽压:6.75mmHg at 25°C
应用
乙酰丙酮镓可作为原料为氧化镓团簇合成提供镓源,将羧酸配体和4-甲基吡唑加入溶剂溶解,再称取乙酰丙酮镓加入到闪烁瓶与之混合,于一定温度下进行溶剂热反应,室温冷却,静置缓慢挥发析出晶体,离心洗涤干燥后即可获得具有可调谐绿色荧光的氧化镓团簇。该团簇最大激发波长覆盖396-450nm范围内,并在495-539nm左右的绿光区域有着较强发射,产物的绝对量子产率可达4.79%-6.66%。同时,该产品主要组成成分不含稀土元素,制备方法科学,简单有效,减少了合成成本和对环境的污染,可作为传统稀土荧光粉的替代品,应用于室内外照明等领域[1]。
催化剂领域,乙酰丙酮镓则可用于合成一种铂镓复合纳米催化剂。制备方法包括以下步骤:将乙酰丙酮铂和乙酰丙酮镓溶于醇类溶剂中并混合均匀,制得混合溶液;将醇类溶剂加入反应器中,将所述醇类溶剂在惰性气体保护下进行加热;预先将催化剂载体加入反应器中,将所述混合溶液通过热注入法加入反应器中,反应得到反应液;反应液预先在较高温度下反应一段时间,随后将所述反应液进行水浴加热并搅拌,搅拌后依次进行离心分离,干燥,焙烧,制得铂镓复合纳米催化剂[2]。
为了解决现有紫外探测器制备工艺中存在的技术反应温度高,设备工艺复杂的问题。文献报道了一种氧化镓深紫外探测器的制备方法,主要包括配制前体乙酰丙酮镓水溶液,清洗蓝宝石衬底,乙酰丙酮镓水溶液超声雾化,加热生长氧化镓薄膜,光刻制作电极图形等过程。该工艺较低的合成温度就能在短时间内获得高质量薄膜,制得氧化镓深紫外探测器具有很高的响应度和很快的响应时间,可用于探测器的制备[3]。
有关研究
作为一种新型宽光谱响应光催化材料,InxGa1-xN材料引起了人们的广泛关注。而且一维InxGa1-xN纳米线的高表面积与体积比,更能显著提高其光催化和光电性能。目前许多InxGa1-xN纳米线的生长方法如氢化物气相外延法(HVPE),分子束外延法(MBE),金属有机化合物化学气相沉积法(MOCVD)制备成本太高,不利于其在光催化方面的大规模应用。相比之下,化学气相沉积法(CVD)工艺简单,维护方便,有可能实现InxGa1-xN纳米线催化剂的低成本制备。同时,可以通过改变生长条件调控纳米线形貌和结构,在制备纳米线上有一定的优势。为了能够控制和合理生长具有理想构型的一维InxGa1-xN纳米线,研究人员以Ni为催化剂,乙酰丙酮镓为镓源,乙酰丙酮铟为铟源,氨气为氮源开展下列研究:
采用简单高效的CVD法制备InxGa1-xN纳米线材料,探索不同因素对"气-固-液(VLS)→气-固(VS)"生长机制合成出的纳米线形貌,结构以及成分的影响,研究其生长机理,光学性质,光催化和光电性能。首先,采用Ni催化的"VLS"和"VS"方式在金属前驱体位置和数量不同的条件下,制备不同结构的InxGa1-xN/GaN核/壳结构纳米线和InxGa1-xN纳米线。光催化反应和光电测试发现,与InxGa1-xN纳米线相比,InxGa1-xN/GaN核/壳结构纳米线显示了更好的光电性能,其光催化性能反而更差,这是因为光催化性能主要取决于光生电荷向纳米线表面的转移,而光电性能则是依赖于光生电荷沿纳米线轴向的传输。在上述实验结果的基础上,系统研究了衬底,保温温度,保温时间和保温压力对InxGa1-xN/GaN核/壳纳米线结构的影响及其可能的生长机理,阐明了核/壳结构影响光电性能的机制。通过系列实验探究,科研人员认为通过优化生长时间和压力,运用两步法生长的InxGa1-xN/GaN核/壳结构可以有效提高InxGa1-xN纳米线的光电性能[4]。
参考文献
[1]殷保祺,伍志鲲,马鲁祥.具有可调谐绿色荧光的氧化镓团簇及其制备方法和用途.CN202211232697.6.
[2]张桥,杨迪,徐勇,等.一种铂镓复合纳米催化剂及其制备方法:CN201610397753.X[P].
[3]张春福,许育,安志远,等.一种基于异质外延GaO薄膜深紫外光电探测器的制备方法:CN201910634459.X[P].
[4]罗清源.CVD法制备InGaN纳米线及其光催化和光电性能研究[D].天津大学,2020.