[發(fā)明專利]一種十二烷基磺酸鈉為模板合成有序?qū)訝罴{米氧化鋅的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410352447.5
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104071827A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)秀杰;付冉冉;程博聞;劉超;陳璐揚
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02;B82Y30/00;B82Y40/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)方案屬于有序納米結(jié)構(gòu)材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種十二烷基磺酸鈉 為模板合成有序?qū)訝罴{米氧化鋅的方法。

背景技術(shù)

納米氧化鋅是一種多功能性的新型無機(jī)材料，其顆粒大小約在1～100納米。由于晶 粒的細(xì)微化，其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了宏觀物體所不具有的表面效應(yīng)、 體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)以及高透明度、高分散性等特點。近年來發(fā)現(xiàn)它 在催化、光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)等方面展現(xiàn)出許多特殊功能，使其在陶瓷、化工、電子、光學(xué)、 生物、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值，具有普通氧化鋅所無法比較的特殊性和用途。 納米氧化鋅在紡織領(lǐng)域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌劑、熒光材料、光催化材料等。

制備納米氧化鋅常用的方法有直接沉淀法、均勻沉淀法、水熱合成法、超聲波合成法、 溶膠-凝膠法、噴霧熱分解法等。不同的方法制備出的納米氧化鋅的形貌多種多樣。目前有 序?qū)訝罴{米結(jié)構(gòu)氧化鋅的研究中，如(Hiroyuki?Usui，Electrochemical?self-assembly? synthesis?of?zinc?oxide?nanoparticles?and?lamellar-structured?organic/inorganic?hybrids?by? electrodeposition?in?surfactant?solution，Electrochimica?Acta，2011，56，3934-3940)，該文獻(xiàn)報 道了用電化學(xué)方法自組裝合成c軸取向生長的氧化鋅納米粒子，并通過在表面活性劑十二 烷基硫酸鈉溶液中的電沉積得到有機(jī)十二烷基硫酸鈉/無機(jī)納米氧化鋅層狀混合物，該文獻(xiàn) 報道合成的層狀混合物依賴于表面活性劑有機(jī)層。自組裝納米結(jié)構(gòu)氧化鋅的制備一般都要 采用復(fù)雜的方法，在較高溫度的條件下制得，增加了成本和環(huán)境負(fù)荷。本發(fā)明以十二烷基 磺酸鈉為模板合成有序?qū)訝罴{米結(jié)構(gòu)氧化鋅的方法，可以克服傳統(tǒng)方法中的反應(yīng)溫度高、 反應(yīng)時間長、后處理不便、反應(yīng)能耗高、合成工藝復(fù)雜等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種十二烷基磺酸鈉為模板合成有序?qū)訝罴{米氧 化鋅的方法。該方法以十二烷基磺酸鈉為模板，經(jīng)過低溫一步反應(yīng)直接制備出具有有序?qū)? 狀納米結(jié)構(gòu)的氧化鋅多晶粉體，以克服已有有序納米結(jié)構(gòu)氧化鋅粉體的制備方法工藝復(fù) 雜、條件苛刻、成本高、氧化鋅納米晶排列無序等缺點。

本發(fā)明解決該問題所采取的技術(shù)方案是：

一種十二烷基磺酸鈉為模板合成有序?qū)訝罴{米氧化鋅的方法，其步驟是：

(1)取20份濃度為0.00015摩爾鋅鹽/毫升水的鋅鹽溶液，待用；

(2)取20份濃度為0.00036摩爾堿/毫升水的堿溶液，再加入20份濃度為0.002～0.004 克十二烷基磺酸鈉/毫升水的十二烷基磺酸鈉溶液，配制成堿-水-十二烷基磺酸鈉的混合液， 待用；

(3)在攪拌條件下，將步驟(1)中配制的溶液加入到步驟(2)中的燒瓶中，在20℃ ～70℃條件下反應(yīng)0.5～4小時；

(4)反應(yīng)完畢水洗，再經(jīng)抽濾或離心分離，真空烘干，得到產(chǎn)物為有序?qū)訝罴{米氧 化鋅粉體；

上述組分的份數(shù)均為體積分?jǐn)?shù)，且各步驟中所用的體積單位相同。

步驟(1)中所述的鋅鹽為硝酸鋅、醋酸鋅或氯化鋅其中之一。

步驟(2)中所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀其中之一。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明采用一步直接反應(yīng)的方法，以十二烷基磺酸鈉為模板，制備了有序?qū)訝罴{ 米氧化鋅多晶粉體。一步直接反應(yīng)簡單易行，方便控制，而且提高了產(chǎn)物的有序度。

2.本發(fā)明采用低溫反應(yīng)，降低能耗，綠色環(huán)保，成本低。

3.本發(fā)明采用的原料硝酸鋅、氫氧化鈉、十二烷基磺酸鈉均屬普通化學(xué)試劑，廉價易 得。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為實施例1中有序?qū)訝罴{米氧化鋅的XRD譜圖。

圖2為對比例中產(chǎn)物的XRD譜圖。

具體實施方式

實施例1

(1)將0.006mol硝酸鋅溶于盛有40mL水的燒瓶中，混合均勻，待用；