[发明专利]一种Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO2

权利要求书

1.一种Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO₂异质结四元复合材料，其特征在于：所述复合材料是由粒径为20nm～40nm的一次颗粒团聚而成的二次颗粒，一次颗粒以二维网状结构的rGO为基体，片状ZnO纳米材料和片状SnO₂纳米材料包覆在所述基体表面，且ZnO和SnO₂复合形成n-n型异质结，ZnO、SnO₂和rGO分别形成p-n型异质结，Pd纳米颗粒掺杂在ZnO、SnO₂和rGO中；所述复合材料中rGO的质量为ZnO和SnO₂总质量的1.5％～6％。

2.如权利要求1所述的一种Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO₂异质结四元复合材料，其特征在于：所述复合材料中Pd、Sn和Zn的摩尔比为1:3～6:12～18；所述复合材料中rGO的质量为ZnO和SnO₂总质量的3％～5％。

3.一种如权利要求1或2所述的Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO₂异质结四元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：

(1)将片状ZnO纳米材料、氯化亚锡加入去离子水中，混合均匀后，首先加入DMF，之后滴加氢氧化钠溶液，然后加入氯化钯，搅拌混合均匀，得到混合液；

(2)将氧化石墨烯粉末加入去离子水中，超声解离，超声功率为60W～90W，超声时间为1h～3h，得到氧化石墨烯解离液；其中，所述氧化石墨烯粉末的加入量为步骤(1)中ZnO和SnO₂总质量的1.5％～6％；SnO₂的质量由合氯化亚锡的加入量通过理论计算得到；所述DMF与片状ZnO纳米材料的用量比为1L:2mol～3mol；

(3)将所述氧化石墨烯解离液与所述混合液转移至高压反应釜中，在160℃～200℃下反应15h～20h，反应结束后，冷却，得到的沉淀洗涤、干燥后，在450℃～550℃下煅烧2h～6h，煅烧结束后，得到一种Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO₂异质结四元复合材料。

4.如权利要求3所述的一种Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO₂异质结四元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中：所述片状ZnO纳米材料、氯化亚锡和氢氧化钠的摩尔比为1:2～4:5～8；所述氯化钯的加入量为片状ZnO纳米材料摩尔数的5％～10％；

步骤(2)中所述氧化石墨烯粉末的加入量为步骤(1)中ZnO和SnO₂总质量的3％～5％。

5.如权利要求3所述的一种Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO₂异质结四元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中：所述片状ZnO纳米材料通过以下方法制备得到：将可溶性锌盐的水溶液与氢氧化钠溶液混合均匀后，转移至高压反应釜中，在100℃～200℃下反应12h～24h，反应结束后，冷却，得到的沉淀洗涤、干燥后，置于马弗炉中，在450℃～550℃下煅烧2h～5h后得到；其中：所述可溶性锌盐与氢氧化钠的摩尔比为1:2～1:4；所述可溶性锌盐为乙酸锌或硝酸锌；煅烧时升温速率为3℃/min～4℃/min，煅烧时间为2h～3h。

6.如权利要求3所述的一种Pd掺杂的rGO/ZnO-SnO₂异质结四元复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)高压反应釜中，反应温度为160℃～180℃，反应时间为18h～20h。