一种二维层状结构CuNi-Cu2O/NiAlOx纳米复合材料的制备方法及应用

文档序号:25996166发布日期:2021-07-23 21:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种二维层状结构cuni-cu2o/nialox纳米复合材料,其特征在于:是包含cuni、cu2o和nialox。

2.根据权利要求1所述的纳米复合材料,其特征在于:纳米粒子cuni和cu2o均匀分散在nialox上。

3.权利要求1或2所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)通过水热合成法制备cunial-ldh复合材料;

(2)通过高温煅烧法制备cunial多金属氧化物复合材料;

(3)通过高温h2还原法制备cuni-cu2o/nialox复合材料。

4.根据权利要求3所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述cunial-ldh复合材料的制备方法包括以下步骤:

(1)称取铜盐溶解在溶剂中;

(2)称取镍盐溶解在溶剂中;

(3)称取铝盐溶解在溶剂中;

(4)称取脲溶解在溶剂中;

(5)上述溶液加入反应釜,混合搅拌均匀;

(6)反应釜升温并保温;

(7)冷却反应体系至室温,将反应釜中的产物离心分离,依次用无水乙醇和去离子水交替洗涤,真空干燥得到cunial-ldh复合材料。

5.根据权利要求4所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述的cunial-ldh复合材料的制备方法,步骤(1)中溶剂为去离子水;所述步骤(1)中铜盐的纯度不低于化学纯;和/或,

步骤(2)中溶剂为去离子水;所述步骤(2)中镍盐的纯度不低于化学纯;和/或,

步骤(3)中溶剂为去离子水;所述步骤(3)中铝盐的纯度不低于化学纯;和/或,

步骤(4)中溶剂为去离子水;所述步骤(4)中脲的纯度不低于化学纯。

6.根据权利要求4所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述的cunial-ldh复合材料的制备方法,步骤(5)中金属盐溶于去离子水的浓度为0.001-1mg/ml;和/或,所述步骤(1)中铜盐、步骤(2)中镍盐与步骤(3)中铝盐的质量比是(4-10):(1-6):1。

7.根据权利要求4所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述的cunial-ldh复合材料的制备方法,步骤(5)中脲溶于去离子水的浓度为0.01-1mg/ml。

8.根据权利要求4所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述的cunial-ldh复合材料的制备方法,步骤(5)中升温速率为2℃/min-10℃/min;和/或,步骤(5)中保温温度为110℃-180℃;和/或,步骤(5)中保温时间为8h-15h。

9.根据权利要求4所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述的cunial-ldh复合材料的制备方法,步骤(6)中真空干燥时间为2h-10h;和/或,步骤(6)中真空干燥温度为40℃-80℃。

10.根据权利要求3所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述cunial多金属氧化物复合材料的制备包括以下步骤:

(1)称取cunial-ldh均匀铺展在刚玉瓷舟中,放置于cvd管式炉中的石英管中央;

(2)通入n2气流作为保护气流;

(3)在n2氛围保护下,升温并保温;

(4)反应体系冷却至室温,真空干燥收集产物得到cunial多金属氧化物复合材料。

11.根据权利要求10所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于:所述的cunial多金属氧化物复合材料的制备方法,步骤(1)中的cunial-ldh的质量为0.1g-1g;步骤(2)中n2载气保护气流流速为0.5-1l/min;步骤(3)中升温速率分两个阶段:第一阶段为5℃/min-10℃/min;第二阶段为2℃/min-5℃/min;保温温度为300℃-500℃;保温时间为1h-6h。

12.根据权利要求3所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述cuni-cu2o/nialox复合材料的制备包括以下步骤:

(1)称取cunial多金属氧化物均匀铺展在刚玉瓷舟中,放于cvd管式炉中的石英管中央;

(2)通入h2气流作为还原气流;

(3)在h2氛围下,升温并保温;

(4)反应体系冷却至室温,真空干燥收集产物得到cuni-cu2o/nialox复合材料。

13.根据权利要求12所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于:所述的cuni-cu2o/nialox复合材料的制备方法,步骤(1)中的cunial多金属氧化物的质量为0.05-1g;步骤(2)中h2载气保护气流流速为0.5-0.8l/min。

14.根据权利要求12所述的纳米复合材料的制备方法,其特征在于:所述的cuni-cu2o/nialox复合材料的制备方法,步骤(3)中升温速率分两个阶段:第一阶段为5℃/min-10℃/min;第二阶段为2℃/min-5℃/min;步骤(4)中保温温度为300℃-500℃;所述步骤(4)中保温时间为1h-6h。

15.权利要求1或2所述的纳米复合材料在光催化方面的应用。

16.根据权利要求15所述的应用,其特征在于:用于将芳香硝基化合物污染物到对芳香胺基化合物的转换。


技术总结
一种二维层状结构CuNi‑Cu2O/NiAlOx纳米复合材料,是包含CuNi、Cu2O和NiAlOx。其制备方法包括以下步骤:(1)将铜盐、镍盐和铝盐在去离子水中充分溶解,通过水热合成方法,合成二维纳米片结构的CuNiAl‑LDH;(2)将上述制备的CuNiAl‑LDH煅烧,形成分散均匀的多金属氧化物;(3)将上述制备的多金属氧化物在H2气氛中高温还原,制备CuNi‑Cu2O/NiAlOx纳米复合材料。所述纳米复合材料在光催化方面的应用,尤其是可用于将芳香硝基化合物污染物到对芳香胺基化合物的转换。该光反应催化剂具有优异的光催化性能且相对稳定。本发明的工艺简单,制备条件通用,产物形貌稳定、纯度高,且产物处理方便简洁,适合于中等规模工业生产。

技术研发人员:温鸣;傅琳;吴丹丹;周为
受保护的技术使用者:同济大学
技术研发日:2021.01.28
技术公布日:2021.07.23
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