[发明专利]分步光催化制备二氧化锡-银/石墨烯纳米复合材料的方法

说明书

本发明公开一种分步光催化制备SnO₂‑银/石墨烯纳米复合材料的方法，其以SnO₂为光催化剂，先在氮气保护下，经紫外可见光照射，将硝酸银光催化还原为银离子，以形成定向生长的SnO₂‑纳米银异质结构，然后在氮气保护、搅拌条件下，再次经紫外可见光照射光催化还原氧化石墨烯，制得SnO₂‑银/石墨烯纳米复合材料。所得SnO₂‑银/石墨烯纳米复合材料具有分散性好、导电性高、稳定性佳等优点，可用于莱克多巴胺的高灵敏度电化学检测。

技术领域

本发明属于纳米功能材料制备领域，具体涉及一种以二氧化锡为光催化剂分步光催化制备二氧化锡-银/石墨烯纳米复合材料的方法。

背景技术

光是化学合成中理想的绿色试剂，我们可以通过光催化合成设计新的化学体系，如制备C-C键并修饰相关化学基团。受此启发，大量科研工作人员投入到了光催化合成的研究中，尤其是在药物、精细化学品和先进材料的研制上。据文献报道，现已成功使用光催化方法合成了苯并磷酸氧化物、芳族酮和三-2,2'-联吡啶-钌（II）等产物。使用该方法合成化合物具有很多优点，如光催化合成可以在相对温和的条件下，利用光能量为激发能源实施化学反应，特别适用于反应条件要求苛刻的材料的制备。它的这些特征为我们提供了灵活、可控的操纵环境，亦可扩宽了现有的化学合成方法。

单层石墨烯是一种具有高表面积的二维材料，它拥有着显著的电化学性能，其复合材料在纳米电子学、生物传感器和超敏感传感器的开发与应用上有着光明的应用前景。系列的研究工作表明，石墨烯主要由氧化石墨烯（GO）和还原石墨烯（RGO）组成。但GO较低的电导率降低了石墨烯的应用价值，将GO还原成为RGO对于提升石墨烯的导电性能等十分重要。迄今为止，大多数的还原方法为水热法和化学法，但两者都各自存在一些缺点，例如水热还原法很难反应完全，而化学还原则会导致还原剂的残留。

纳米银颗粒（AgNPs）是一种贵金属材料，由于其具有较小的体积和较大的比表面积，并具有独特的导电性和异相电催化性能，是目前电极材料研究及功能化纳米结构制备的一种理想对象。一般，AgNPs需要经Ag离子还原制得，所以选择合适的还原方法，可赋予Ag基复合材料新的催化特性。

二氧化锡（SnO₂）是一种大禁带宽度的n型半导体，其禁带宽度为3.650eV。当SnO₂受到能量大于其禁带宽度的光子照射后，电子得到能量被激发，从价带跃迁到导带后产生光生电子-空穴对。由于SnO₂禁带宽度大，受到光照后所产生的电子还原性也较强。此外，SnO₂在电催化氧化中具有较好的催化活性，对苯甲醛、乙醛、喹啉氧化均具有极好的催化氧化能力。

莱克多巴胺是一种可提高家畜、家禽生长速度、提高饲料转化率、增加肌肉质量和减少体内脂肪沉积的人工合成的β-肾上腺素受体激动剂。它在中国或者其他地区已经成为传统瘦肉精克伦特罗的替代品。然而，当人们食用了添加瘦肉精的肉制品时，会对心血管和中枢神经系统产生严重影响，甚至产生中毒的症状。因此，建立快速、实用的莱克多巴胺残留的检测方法是食品安全的必要保证与重要条件。

发明内容