[發(fā)明專利]一種氧化鋅?碳納米管復(fù)合材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710801027.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN107552035A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港市山牧新材料技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/06
• 分類號(hào): B01J23/06
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務(wù)所(普通合伙)32304
• 代理人: 湯婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

納米氧化鋅是一種優(yōu)良的半導(dǎo)體氧化物材料，在光電、化學(xué)方面表現(xiàn)出其他材料無可比擬的優(yōu)越性能，例如，強(qiáng)烈的紫外吸收、顯著的量子限域效應(yīng)、優(yōu)良的壓電、光催化等方面的性質(zhì)。近年來，納米氧化鋅成為納米材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，其中之一就是將納米氧化鋅和其他材料進(jìn)行復(fù)合而制備的各種復(fù)合材料。

碳納米管具有比表面積大、超高模量、高強(qiáng)度、導(dǎo)電性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，在高性能復(fù)合材料、醫(yī)用材料、電子場發(fā)射器件等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，也可以用于氧化鋅的增強(qiáng)體，提高其電導(dǎo)率、催化活性等性質(zhì)。但由于碳納米管具有一維納米結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，長徑比大，同時(shí)，由于碳納米管之間較大的范德華引力以及巨大的比表面積，因此容易以糾纏團(tuán)聚體狀態(tài)存在。要發(fā)揮碳納米管優(yōu)異性能，如何使得碳納米管-氧化鋅復(fù)合材料中的碳納米管能夠均勻分散成為關(guān)鍵因素。

為此，有必要針對(duì)上述問題，提出一種氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料的制備方法，包括：

(1)將羧化的碳納米管加入乙醇和去離子水的混合液中，超聲分散2～3h，得到碳納米管懸浮液；

(2)向上述碳納米管懸浮液中加入鋅鹽溶液，攪拌均勻，再加入堿溶液調(diào)節(jié)pH值為8～11，繼續(xù)攪拌1～2h，得到碳納米管-氫氧化鋅懸濁液；

(3)將上述碳納米管-氫氧化鋅懸濁液過濾，洗滌，干燥，置于110～150℃的馬弗爐中煅燒2～4h，得到氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料。

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述乙醇和去離子水的混合液中，所述乙醇和所述去離子水的體積之比為1:1～5。

優(yōu)選的，步驟(2)中，所述鋅鹽溶液選自醋酸鋅溶液、氯化鋅溶液、硝酸鋅溶液中的一種。

優(yōu)選的，步驟(2)中，所述堿溶液選自氨水溶液、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鋰溶液中的一種。

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述羧化的碳納米管的制備方法包括：

1)將碳納米管加入含濃硝酸和濃硫酸的混合酸中，超聲20～30min后靜置，水浴加熱至110～120℃，磁力攪拌20～30min，冷卻，獲得混合溶液；

2)將冷卻后的混合液加入蒸餾水稀釋，離心分離，去掉上層酸液，抽濾，洗滌，干燥，研磨，獲得羧化的碳納米管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過本發(fā)明中的方法制備得到的氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料，氧化鋅均勻地分散在碳納米管的管壁上，從而有效提高了該氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料的光催化活性。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過下列實(shí)施例作進(jìn)一步說明：根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

本發(fā)明公開一種氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料的制備方法，包括：

(1)將羧化的碳納米管加入乙醇和去離子水的混合液中，超聲分散2～3h，得到碳納米管懸浮液；

(2)向上述碳納米管懸浮液中加入鋅鹽溶液，攪拌均勻，再加入堿溶液調(diào)節(jié)pH值為8～11，繼續(xù)攪拌1～2h，得到碳納米管-氫氧化鋅懸濁液；

(3)將上述碳納米管-氫氧化鋅懸濁液過濾，洗滌，干燥，置于110～150℃的馬弗爐中煅燒2～4h，得到氧化鋅-碳納米管復(fù)合材料。

上述步驟(1)中，所述乙醇和去離子水的混合液中，所述乙醇和所述去離子水的體積之比為1:1～5，優(yōu)選的，所述乙醇和所述去離子水的體積之比為1:1。

上述步驟(2)中，所述鋅鹽溶液選自醋酸鋅溶液、氯化鋅溶液、硝酸鋅溶液中的一種，優(yōu)選的，所述鋅鹽溶液選自醋酸鋅溶液；所述堿溶液選自氨水溶液、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鋰溶液中的一種，優(yōu)選的，所述堿溶液選自氨水溶液。

在一實(shí)施例中，所述羧化的碳納米管的制備方法包括：

1)將碳納米管加入含濃硝酸和濃硫酸的混合酸中，超聲20～30min后靜置，水浴加熱至110～120℃，磁力攪拌20～30min，冷卻，獲得混合溶液；