[發(fā)明專利]一種多級(jí)多孔金屬氧化物納米材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410101552.1
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103950969A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方芳;羅俊;朱靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G15/00
• 分類號(hào): C01G15/00;C01G3/02;C01G5/00;C01G9/02;C01G53/04;C01G49/06;C01F7/02;C01G19/02;C01G51/04;C01G45/02;C01G37/02;C01G31/02;C01G23/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料領(lǐng)域，具體涉及一種多級(jí)多孔金屬氧化物納米材料的制備方法。

技術(shù)背景

多孔金屬氧化物納米材料有著廣泛的工業(yè)用途，其中包括光催化、氣敏、制藥、涂料、化妝品等領(lǐng)域。將多孔氧化物納米材料應(yīng)用于制備特殊氣體氣敏性能測(cè)試、光催化劑、催化劑負(fù)載、分子過濾等等都是現(xiàn)代科技研究的前沿課題（Haifeng?Yang?et?al.One-Step?Nanocasting?Synthesis?of?Highly?Ordered?Single?Crystalline?Indium?Oxide?Nanowire?Arrays?from?Mesostructured?Frameworks.J.Am.Chem.Soc.,2003,125:4724；Thomas?Waitz?et?al.Ordered?Mesoporous?In₂O₃:Synthesis?by?Structure?Replication?and?Application?as?a?Methane?Gas?Sensor.Adv.Funct.Mater.,2009,19:653；Lina?Han?et?al.Study?on?formaldehyde?gas-sensing?of?In₂O₃-sensitized?ZnO?nanoflowers?under?visible?light?irradiation?at?room?temperature.J.Mater.Chem.,2012,22:12915）。

但是現(xiàn)有的制備多孔氧化物的方法大多具有合成條件復(fù)雜、反應(yīng)步驟多、原料昂貴、反應(yīng)條件苛刻、反應(yīng)需要高溫或者高壓，從而提高了多孔半導(dǎo)體材料的應(yīng)用成本，限制了多孔材料的發(fā)展（N.Du?et?al.Porous?Indium?Oxide?Nanotubes:Layer-by-Layer?Assembly?on?Carbon-Nanotube?Templates?and?Application?for?Room-Temperature?NH₃Gas?Sensors.Adv.Mater.,2007,19:1641；A.Prim?et?al.A?Novel?Mesoporous?CaO-Loaded?In₂O₃Material?for?CO₂Sensing.Adv.Funct.Mater.,2007,17:2957；B.Tian?et?al.General?Synthesis?of?Ordered?Crystallized?Metal?Oxide?Nanoarrays?Replicated?by?Microwave-Digested?Mesoporous?Silica.Adv.Mater.,2003,15:1370）。不僅如此，現(xiàn)有的多孔氧化物制備方法所制得的多孔氧化物表面形貌比較簡(jiǎn)單，孔表面光滑，比表面積不夠大，從而限制了多孔氧化物在表面活性上的功效（Suqing?Wang?et?al.Three-dimensional?porous?V₂O₅cathode?with?ultra?high?rate?capability.Energy&Environmental?Science,2011,4:2854；Ferdi?Schüth.Non-siliceous?Mesostructured?and?Mesoporous?Materials.Chem.Mater.,2001,13:3184）。

因此，開展一種簡(jiǎn)單、步驟少、易操作、產(chǎn)物比表面積大、表面活性位點(diǎn)多的多級(jí)多孔氧化物的制備方法非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多級(jí)多孔金屬氧化物納米材料的制備方法，以可溶性金屬鹽為原料，大量合成金屬氫氧化物，通過低溫煅燒金屬氫氧化物，從而得到表面具有多級(jí)多孔的氧化物納米材料，這些多級(jí)多孔氧化物納米材料具有比表面積大、表面活性位點(diǎn)多的特點(diǎn)，材料表面的物理、化學(xué)反應(yīng)速度快，且材料表面的響應(yīng)靈敏度高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種多級(jí)多孔金屬氧化物納米材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）將一種以上的可溶性金屬鹽溶解于水中，形成溶液，再加入堿；

（2）將步驟（1）得到的溶液在50-100℃加熱0.5-20小時(shí)，形成金屬氫氧化物沉淀；