[发明专利]一种CuO复合光催化纳米材料及其高效制备方法

权利要求书

1.一种CuO复合光催化纳米材料，其特征在于它以氧化石墨烯或羧基化多壁碳纳米管为载体材料，CuO为负载材料，载体材料与负载材料的质量比为2:（1-8）；CuO纳米颗粒附着在氧化石墨烯或羧基化多壁碳纳米管表面，均匀分布；所述CuO纳米颗粒的单个颗粒大小在20-80 nm，聚集体大小在150-600 nm；氧化石墨烯为片状，片径500 nm-5 μm，单层厚度不超过2 nm；羧基化多壁碳纳米管的长度为10-30 μm，管直径为20-30 nm，羧基含量大于1.2wt%。

2.一种CuO复合光催化纳米材料的高效制备方法，其特征在于包括如下的步骤：

(1) 按照载体材料和负载材料氧化铜的质量比为2:（1-8），准备载体材料和水溶性铜盐，水溶性铜盐中的铜元素的物质的量与氧化铜相同；所述载体材料为氧化石墨烯或羧基化多壁碳纳米管，所述负载材料为氧化铜；

(2) 将氧化石墨烯或羧基化多壁碳纳米管分散在水中，得到混合液A；将醋酸铜、水、NaOH和十六烷基三甲基溴化铵混合，得到混合液B；

(3) 将混合液A滴加到混合物B中，加热得到前驱体溶液；

(4)将前驱体溶液置于反应釜中微波水浴加热，洗涤、过滤，收集固体产物即为高光吸收率CuO复合光催化纳米材料。

3.根据权利要求2所述的一种CuO复合光催化纳米材料的高效制备方法，其特征在于水溶性铜盐为硝酸铜、醋酸铜或硫酸铜中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种CuO复合光催化纳米材料的高效制备方法，其特征在于步骤（2）具体为：将氧化石墨烯或羧基化多壁碳纳米管分散在水中，0-35 ℃超声分散0.5-3 h至其均匀分散，得到混合液A；其中，氧化石墨烯或羧基化多壁碳纳米管与水的质量比为2：（1-6）。

5.根据权利要求2所述的一种CuO复合光催化纳米材料的制备方法，其特征在于步骤（2）中，混合液B中，水溶性铜盐、水、NaOH和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为40：1000：（1-3）：4。

6.根据权利要求2所述的一种CuO复合光催化纳米材料的制备方法，其特征在于步骤（3）中，加热在35-75 ℃温度下进行，搅拌时间为15-60 min，搅拌速度在400-1500 rmp范围内。

7.根据权利要求2所述的一种CuO复合光催化纳米材料的制备方法，其特征在于步骤（4）中，微波水热加热温度在100-200 ℃下进行5-60 min，微波频率为2200-2700 KHz。