[发明专利]一种掺铝SiO2/ZnO高孔隙率双层复合纳米材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种掺铝SiO₂/ZnO高孔隙率双层复合纳米材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制含铝均质溶胶；（2）制多孔氧化硅；（3）负ZnO前驱体纳米管；（4）制掺铝SiO₂/ZnO复合纳米材料。本发明得到氧化硅分布均匀、孔隙率高，而且该工艺具有操作方便的特点，合成SiO₂/ZnO阵列体系，使得ZnO 包膜表面能降低，因此成膜均匀性好，对衬底附着力强，含铝均质溶胶浸渍SiO₂/ZnO复合纳米材料，水热处理的实验条件易于控制，降低了成本，简化了工艺，能提高原材料利用率，制备的纳米管为双层纳米管结构，外壁厚60nm左右，有利于增加SiO₂与ZnO的接触面积，提高了电荷分离效率，提升了光催化效率。

主权项

一种掺铝SiO₂/ZnO高孔隙率双层复合纳米材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）制含铝均质溶胶：按照重量比（7‑8）：1取偏铝酸钠和硝酸锌混合，溶于含有4‑6%乙酰丙酮的丙醇溶剂中，搅拌加热回流3‑4h，将反应后的溶液和乙酰胺按照重量比1：2混合，得透明均质溶胶；（2）制多孔氧化硅：将单晶硅浸泡于含30‑35%氯化铝且浓度在3‑5mol/L的HF腐蚀液体系中，在水热反应釜中控制温度在140‑160℃反应25‑35min，用去离子水清洗，自然凉干；（3）负ZnO前驱体纳米管：将上述制得的多孔氧化硅浸入以分析纯醋酸锌和亚硫酸钠按照摩尔比3：2所配制的混合溶液中，保持体系温度50‑60 ˚C，反应1.5‑2h，取出在温度为60‑70 ˚C的烘箱中干燥40‑50min；（4）制掺铝SiO₂/ZnO复合纳米材料：将负ZnO前驱体纳米管浸入到步骤（1）中制得的含铝均质溶胶，控制转速为3000r/min，匀胶5‑6min，然后控制温度140‑180˚C，水热处理时间3‑5h，电磁波超声清洗6‑8min。