[發明專利]一種籠狀納米氧化鋅及其制備方法

無效

• 申請號: 201010030144.3
• 申請日: 2010-01-12
• 公開（公告）號: CN101811725A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 梁宇;劉梅;劉冰;李麗;蘇天鵝
• 申請（專利權）人: 新鄉學院
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 毋致善

技術領域：

本發明涉及氧化鋅制備方法，特別是一種籠狀納米氧化鋅及其制備方 法。

背景技術：

納米材料被譽為是“21世紀最有前途的材料”，氧化鋅作為一種重要的 II-IV半導體材料，它在室溫下禁帶寬度為3.37eV，具有較大的激子束縛能 (～60eV)。納米ZnO與普通ZnO相比，因其特有的表面效應、體積效應、 量子效應和介電限域效應等，在催化，光學，磁學，傳感和力學方面得到 了廣泛的應用，特別是其在紫外區對有機物的催化降解作用，使其在陶瓷、 化工、電子、光學、生物、醫藥等很多領域得到了重要的應用。氧化鋅有 納米管、納米棒、納米帶、納米環、納米籠、納米螺旋以及超晶格結構等 多種形態，是納米材料中結構最多樣的成員之一。而且不同的結構具有不 同的特定的用途，使得ZnO的形貌和結構控制具有重要意義。但是由于氧 化鋅不同晶面的極性有很大差異，氧化鋅很容易沿著[001]方向生長，從而 形成一維的氧化鋅納米結構，所以通常都是通過加入一定的表面活性劑，誘 導劑，或者在非水溶劑條件下來調節氧化鋅的形貌。由于反應體系中加入 了有機溶劑或者導向劑，造成了一定程度的污染，且后期處理比較煩瑣， 同時由于有機溶劑的使用使得其制備成本大大增加，從而限制了氧化鋅納 米材料的大規模應用。

例如Wang?Xi等(Xi?Wang，Peng?Hu，Yuan?Fangli，and?Iingjie?Yu. Preparation?and?Characterization?of?ZnO?Hollow?Spheres?and?ZnO-Carbon? Composite?Materials?Using?Colloidal?Carbon?Spheres?as?Templates，J.Phys. Chem.C，2007，111：6706-6712)用碳球作為模板制備了空心納米氧化鋅球， 對于光降解亞甲基蘭具有很好的效果。但該方法是通過碳球作為模板，只 能得到空心的氧化鋅球，而得不到具有多層籠狀結構的納米氧化鋅材料。

發明內容：

本發明的目的是提供一種能得到多層籠狀結構的納米氧化鋅的制備方 法。本發明的籠狀納米氧化鋅的制備方法。本發明的籠狀納米氧化鋅的技 術方案是，一種籠狀納米氧化鋅材料，其特征在于：籠狀納米氧化鋅材料 為納米氧化鋅顆粒構成的多層籠狀結構。所述多層籠狀結構的籠壁是由直 徑為20-40nm的氧化鋅顆粒組成，籠壁上的孔洞直徑≤30nm，最外層的籠 壁厚度不大于60nm。本發明籠狀納米氧化鋅的制備方法是，其特征在于有 以下工藝步驟：(1)將濃度為0.1mol/L醋酸鋅和濃度為0.1-0.5mol/L的葡 萄糖溶于80ml去離子水中，醋酸鋅與葡萄糖的摩爾濃度比為1-4∶1，超聲10 分鐘，形成澄清溶液后，轉移置聚四氟乙烯內膽中之后，放入不銹鋼高壓 釜中，密封反應，(2)將上述反應釜置于烘箱內在160-190℃下進行水熱 反應，反應12小時，反應后自然冷卻至室溫，得到黑色粉體，然后分別去 離子水進行多次離心洗滌，并用乙醇洗滌，以去除產物中少量的含碳物質， 然后在60℃下干燥，(3)將上述粉末放入馬弗爐中，按5℃/min的速率升 溫至500℃大氣環境下煅燒3小時后，自然冷卻到室溫，即制成本發明的 籠狀納米氧化鋅材料。本發明與現有技術比較具有多層籠狀結構和工藝成 本低且友好環境的顯著優點。

附圖說明：

附圖是本發明多層籠狀氧化鋅材料掃描電鏡圖。

具體實施方式：

實施例1：