[發明專利]生物模板法制備一種管狀ZnO-SnO2

有效

• 申請號: 202110035398.2
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112844363B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 楊靜;張鑫;單聰聰;馬素梅
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B01J23/14
• 分類號: B01J23/14;B01J37/02;B01J37/00;B01J37/08;C02F1/30;C02F101/36;C02F101/38
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本發明公開一種基于豆芽模板法制備一種管狀ZnO?SnO₂復合納米材料的方法，所述方法包括：（1）購買新鮮豆芽，對其進行預處理形成豆芽模板；（2）浸漬模板；（3）將浸漬后的模板取出，經清洗、浸泡、干燥、馬弗爐煅燒和自然冷卻后，得管狀ZnO?SnO₂復合納米材料。本發明制備一種管狀ZnO?SnO₂復合納米材料采用的方法簡單原料來源廣泛，成本低廉，綠色無污染，且制備的材料具有較高的催化活性以及熱穩定性，應用這種材料進行有機染料廢水的凈化處理時，能有效催化降解有機染料廢水。

技術領域

本發明涉及一種管狀復合納米材料的制備方法，尤其涉及以豆芽為模板制備一種管狀ZnO-SnO₂復合納米材料的方法，屬于半導體光催化技術領域。

背景技術

環境廢水中含有大量的有機污染物(如亞甲基藍、甲基橙、剛果紅等)，具有高色度、生物毒性和難生物降解等特性，進入水體環境中會嚴重影響水生植物的光合作用，對生態環境和人類健康造成嚴重危害。在治理水污染的眾多方法中，半導體光催化技術作為一種綠色無污染、可持續的技術，具有成本低、無毒、強光催化活性等優點，因其能利用太陽能解決日益嚴重的能源短缺和環境污染問題，所以光催化降解技術得到了廣泛的應用。

納米科技為解決環境問題提供了有力的技術手段，將納米材料與生物材料結合形成新型的復合材料用于污水處理具有潛在的應用前景。

生物模板法選用的模板形貌結構決定其所合成材料的形貌結構，通過對模板的原始自然結構進行篩選即可合成出具有不同形貌結構的材料，真正實現了對材料形貌結構的可控合成。這啟發了我們以豆芽莖稈作為模板，利用其纖維管狀結構，合成ZnO-SnO₂復合納米材料，并將材料應用于催化處理有機染料廢水。

發明內容

要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種成本低廉、反應條件溫和、工藝簡單的制備一種管狀ZnO-SnO₂復合納米材料的方法。

為實現以上目的，本發明提供了一種管狀ZnO-SnO₂復合納米材料的制備方法，該方法工藝簡單、靈活、成本低廉。以豆芽為模板，將金屬鹽溶液通過浸漬滲透的方法引入豆芽細胞組織結構中，復制豆芽的微觀形貌，合成一種管狀ZnO-SnO₂復合納米材料。

技術方案：一種管狀ZnO-SnO₂復合納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟。

(1)制備模板

購買新鮮豆芽并洗去表面的可見污漬，取其莖稈剪成約2cm左右長度，并將其浸泡于 0.1mol/L鹽酸溶液中12h，取出后用去離子水洗滌至中性，形成豆芽模板。

(2)浸漬模板

(2-1)將步驟(1)所得5～10g豆芽模板分散于100～200mL乙醇溶液中，形成A混合液；

(2-2)將鋅鹽和錫鹽溶于水配制成水溶液，記為B溶液；且所述的水溶液中金屬鹽溶液的總濃度為0.01～1mol/L；

(2-3)取100～200mL B溶液，在磁力攪拌下滴加到A溶液中，并持續攪拌浸漬6～48h。

(3)制備一種管狀ZnO-SnO₂復合納米材料

將步驟(2-3)浸漬后的模板取出，用去離子水洗滌數次，60℃干燥、馬弗爐有氧煅燒，自然冷卻后得管狀ZnO-SnO₂復合納米材料。

所述步驟(2-2)中的鋅鹽為氯化鋅，硝酸鋅，醋酸鋅，硫酸鋅；錫鹽為四氯化錫，氯化亞錫。

所述步驟(2-2)中鋅鹽和錫鹽的摩爾比為1:0.05～1。