[发明专利]一种以不同锌盐原料可控制备不同结构纳米氧化锌的自组装方法

说明书

一种以不同锌盐原料可控制备不同结构纳米氧化锌的自组装方法，包括如下步骤：步骤一：将锌盐溶解形成溶液；步骤二：在步骤一得到的溶液中添加尿素搅拌成混合溶液；步骤三：将步骤二搅拌好的混合溶液放进高压反应釜进行水热反应；步骤四：将步骤三反应完的溶液进行离心，洗涤，干燥；步骤五：将步骤四干燥后的粉末进行煅烧。本发明以不同锌盐原料可控制备不同结构纳米氧化锌的自组装制备出具有优异表面性能和尺寸效应。

技术领域

本发明涉及纳米氧化锌光催化材料技术领域，特别涉及一种以不同锌盐原料可控制备不同结构纳米氧化锌的自组装方法。

背景技术

纳米材料是一种介于分子、原子和宏观微粒之间，具有纳米尺寸的材料。纳米氧化锌由于其特殊的尺寸而广泛应用于光催化领域。其中纳米氧化锌的表面效应和尺寸效应决定其光催化性能。表面效应是指：纳米粒子表面原子与总原子数之比随着粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。随粒径减小，表面原子数迅速增加。另外，随着粒径的减小，纳米粒子的表面积、表面能的都迅速增加，因而表现出很大的化学和催化活性；量子尺寸效应是指：粒子尺寸下降到一定值时，费米能级接近的电子能级由准连续能级变为分立能级的现象称为量子尺寸效应。半导体纳米粒子的电子态由体相材料的连续能带随着尺寸的减小过渡到具有分立结构的能级，表现在吸收光谱上就是从没有结构的宽吸收带过渡到具有结构的吸收特性。

光催化材料一直寻求一种高比表面积和小粒径尺寸的形貌。高比面积有利于材料具有更多的活性位点，小粒径尺寸可大大抑制光催化应用中电子-空穴复合速率，从而提高光催化性能。目前利用水溶液，在不添加结构导向剂下所制备出来的氧化锌粒径和尺寸较大，导致光催化应用中体相的电子和空穴复合较快。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以不同锌盐原料可控制备不同结构纳米氧化锌的自组装方法，以不同锌盐原料可控制备不同结构纳米氧化锌的自组装制备出具有优异表面性能和尺寸效应。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种以不同锌盐原料可控制备不同结构纳米氧化锌的自组装方法，包括如下步骤：

步骤一：

将锌盐溶解形成溶液；

步骤二：

在步骤一得到的溶液中添加尿素搅拌成混合溶液；

步骤三：

将步骤二搅拌好的混合溶液放进高压反应釜进行水热反应；

步骤四：

将步骤三反应完的溶液进行离心，洗涤，干燥；

步骤五：

将步骤四干燥后的粉末进行煅烧，得到纳米ZnO自组装的材料。

所述步骤一中的锌盐为硝酸锌水合物或醋酸锌水合物，所述步骤一中所采用的溶液为聚乙二醇。

所述步骤二中添加一定量的尿素使混合溶液中尿素浓度为0.1±0.05M，锌盐溶解于聚乙二醇溶液中，两者之间无比例量的要求。

所述步骤三中所述水热反应温度为180℃～240℃，反应时间为600～720min。

所述步骤四中所述离心速度为8000rpm，离心时间为6min，并采用去离子水和乙醇洗涤。

所述步骤四中所述干燥温度为60℃，干燥时间为360min。

所述步骤五中所述煅烧温度为500℃，保温时间为180min。

所述锌盐与尿素摩尔比1：(1—10)。

本发明的有益效果：