专利名称：纳米ZnO/累托石复合材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及半导体纳米材料，更具体涉及一种纳米aiO/累托石复合材料的制备方法，可用于水中有机污染物吸附剂和光催化降解。
背景技术：
近年来，ZnO因其活动性高、化学稳定性好、对人体无毒无害，且廉价和有较高的价带能级等特点，已成为当今光催化领域中最具潜力的一种催化剂。但SiO有其固有缺陷一纯纳米ZnO易团聚、电子-空穴易复合、吸收波长主要在紫外区域。因此要提高SiO的催化性能，需对其进行改性，用天然矿物累托石负载纳米ZnO即是提高光催化活性途径之一。累托石是一种特殊的层状黏土矿物材料，在水中有良好的吸附性、亲水性和胶体性。将纳米ZnO 与累托石复合不仅能充分利用累托石的吸附性能，且能改善纳米SiO的团聚现象，拓宽其吸收光谱，从而提高其吸附剂光催化性能。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种纳米ZnO和累托石复合材料的制备方法，该纳米复合材料制备过程易控制，反应条件温和，工艺简单，且价格低廉；所得材料热稳定性好、纯度高；粒径尺寸范围在10 nm-25 nm ；累托石成功负载了纳米SiO。该材料光催化性能优良，且无毒、无污染。产品用于吸附和光催化研究，具有良好吸附性能；在可见光下具有较高光催化活性，既保持了纳米SiO良好的量子效率，且提高了对可见光的吸收率；同时还实现了对纳米SiO的固载化，在一定程度上解决了纳米ZnO作为单一光催化剂应用分离回收困难的问题。为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施
其技术构思是纳米ZnO和累托石复合材料的制备，其组成为纳米氧化锌和累托石不同比例组成。具体材料为醋酸锌(211仏(3)2*2!120，上海美兴化工有限公司)、二甲苯(C8Hltl 国药集团化学试剂有限公司)、乙二醇(C2H6O2国药集团化学试剂有限公司)、水合胼(N2H4 国药集团化学试剂有限公司)、无水乙醇(C2H6O上海化学试剂有限公司)。一种纳米ZnO和累托石复合材料的制备方法，其步骤是
1、室温(20-25°C，以下相同)下，用精密天平称取1.6425-3. 6500g水合醋酸锌，加入到 50ml的二甲苯和1. 418-1. 500ml的乙二醇混合溶剂中。搅拌25-35分钟后，滴加1. 200ml 的水合胼和50ml的乙醇混合溶液，继续搅拌55-65分钟，溶液逐渐变成乳白色。2、称取7. 084-7. 485g预处理后的累托石粉末加入到氧化锌反应体系中，继续搅拌4- 后，将反应液转入到分液漏斗中，静置分离。3、静置11-1 后将固体沉淀从溶液中分离出来，用无水乙醇和去离子水反复洗涤2-4次，离心分离后得糊状物，将盛有糊状物的坩埚放入烘箱中68-72°C干燥5-几，转入马弗炉中于500°C温度下煅烧4-他，研磨成粉末得该复合材料。所述的氧化锌/累托石纳米复合材料中，ZnO与累托石的质量比为1:3。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果 1、制备了 aio/累托石复合纳米吸附及可见光催化剂；
32、将纳米ZnO负载在累托石上，充分利用累托石的吸附性能，增大纳米ZnO周围有机污染物浓度，从而提高纳米ZnO对水中有机污染物的吸附及光催化降解作用。3、对纳米ZnO材料进行改性，使其吸收波长发生红移。4、与纯纳米ZnO相比较，可大幅度减少纳米ZnO用量(减少75%用量)，从而降低实际废水处理成本。5、不会引入副产物，具有效率高、能耗低、操作简便、反应条件温和(ZnO与累托石的质量比为1:3、反应时间5飞h、煅烧温度500°C、煅烧时间证)、适用范围广、可重复利用 (累托石/氧化锌纳米复合材料在进行光催化反应实验时，可重复利用3飞次)及可减少二次污染等突出特点。
具体实施例方式下面通过实施例，进一步阐明本发明的突出特点，仅在于说明本发明而决不限制本发明。实施例1
一种纳米ZnO和累托石复合材料的制备方法，其步骤是
1、室温下，用精密天平称取3. 285g水合醋酸锌，加入到50ml的二甲苯和1. 418ml的乙二醇混合溶剂中。搅拌25或观或31分钟后，滴加1. 200ml的水合胼和50ml的乙醇混合溶液，继续搅拌55或59或63分钟，溶液逐渐变成乳白色。2、称取7. 预处理后的累托石粉末加入到氧化锌反应体系中，继续搅拌4或 5或他后，将反应液转入到分液漏斗中，静置分离。3、静置11或12或1 后将固体沉淀从溶液中分离出来，用无水乙醇和去离子水反复洗涤3次，离心分离后得糊状物，将盛有糊状物的坩埚放入烘箱中70°C干燥他，转入马弗炉中于500°C温度下煅烧4或5或他，研磨成粉末得该复合材料。实施例2:
一种纳米ZnO和累托石复合材料的制备方法，其步骤是
1、室温下，用精密天平称取1. 6425g水合醋酸锌，加入到50ml的二甲苯和1. 418ml的乙二醇混合溶剂中。搅拌25或观或31或33或35后，滴加1. 200ml的水合胼和50ml的乙醇混合溶液，继续搅拌约lh，溶液逐渐变成乳白色。2、称取3. 642g预处理后的累托石粉末加入到氧化锌反应体系中，继续搅拌约4 或5或他后，将反应液转入到分液漏斗中，静置分离。3、静置11或12或1 后将固体沉淀从溶液中分离出来，用无水乙醇和去离子水多次洗涤，离心分离后得糊状物，将盛有糊状物的坩埚放入烘箱中68或70或72°C干燥5或 6或几，转入马弗炉中于500°C温度下煅烧4或5或他，研磨成粉末得该复合材料。实施例3
一种纳米ZnO和累托石复合材料的制备方法，其步骤是
1、室温下，用精密天平称取2. 19g水合醋酸锌，加入到50ml的二甲苯和1.418ml的乙二醇混合溶剂中。搅拌半小时后，滴加1. 200ml的水合胼和50ml的乙醇混合溶液，继续搅拌约Ih左右。2、称取4. 856g预处理后的累托石粉末加入到氧化锌反应体系中，继续搅拌约证
4后，将反应液转入到分液漏斗中，静置分离。3、静置1 后将固体沉淀从溶液中分离出来，用无水乙醇和去离子水多次洗涤， 离心分离后得糊状物，将盛有糊状物的坩埚放入烘箱中70°C干燥他，转入马弗炉中于 500°C温度下煅烧5 h，研磨成粉末得该复合材料。本方法具有效率高、能耗低、操作简便、反应条件温和ZnO与累托石的质量比为 1:3、反应时间5飞h、煅烧温度500°C、煅烧时间证，适用范围广，可重复利用(累托石/氧化锌纳米复合材料在进行光催化反应实验时，可重复利用3飞次)及可减少二次污染等突出特点。
权利要求
1. 一种纳米ZnO和累托石复合材料的制备方法，其步骤是A、室温下，用精密天平称取1.6425-3.6500g水合醋酸锌，加入到50ml的二甲苯和 1. 418-1. 500ml的乙二醇混合溶剂中，搅拌25-35分钟后，滴加1. 200ml的水合胼和50ml的乙醇混合溶液，继续搅拌阳-65分钟，溶液逐渐变成乳白色；B、称取7.084-7. 485g预处理后的累托石粉末加入到氧化锌反应体系中，继续搅拌 4- 后，将反应液转入到分液漏斗中，静置分离；C、静置11-1 后将固体沉淀从溶液中分离出来，用无水乙醇和去离子水反复洗涤2-4 次，离心分离后得糊状物，将盛有糊状物的坩埚放入烘箱中68-72°C干燥5-几，转入马弗炉中于500°C温度下煅烧4-6h，研磨成粉末得该复合材料；所述的氧化锌/累托石纳米复合材料中，ZnO与累托石的质量比为1:3。
全文摘要
本发明公开了一种纳米ZnO和累托石复合材料的制备方法，其步骤A、室温下，用精密天平称取水合醋酸锌，加入到二甲苯和乙二醇混合溶剂中，搅拌后，滴加水合肼和乙醇混合溶液，继续搅拌，溶液逐渐变成乳白色；B、称取预处理后的累托石粉末加入到氧化锌反应体系中,继续搅拌后，将反应液转入到分液漏斗中，静置分离；C、静置后将固体沉淀从溶液中分离出来，用无水乙醇和去离子水反复洗涤，离心分离后得糊状物，将盛有糊状物的坩埚放入烘箱中干燥，转入马弗炉中于500℃温度下煅烧，研磨成粉末得该复合材料。易控制，反应条件温和，工艺简单，且价格低廉；材料热稳定性好、纯度高；在一定程度上解决了纳米ZnO作为单一光催化剂应用分离回收困难的问题。
文档编号B01J20/10GK102389790SQ20111021878
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者周培疆, 李世迁, 潘茂华 申请人:武汉大学