本发明涉及一种纳米电子材料及其在催化no转化中的应用。
背景技术：
：纳米材料特征维度尺寸在1～100nm范围，物化性能方面表现出与微米多晶材料巨大的差异，具有力学、电学、磁学、光学、热学及化学等多方面的奇特性能。而自碳纳米管于1991年在日本被首次发现以来，由于纳米管材料特殊的形貌结构、量子尺寸效应以及在各个领域的潜在应用，已经引起越来越多的关注。各种材料的纳米管材料相继被人们合成出来，典型的有tio2、sio2、vox、al2o3等。其中，以氧化铝为模板进行制备，具有容易制备、成本低、孔道分布均匀等特点，是制备形状高度均匀、有序纳米电子材料的理想无机模板。而采用新型的氧化铝模板，制备出效果更佳的纳米电子材料是各路学者研究的方向。技术实现要素：要解决的技术问题：提供一种纳米电子材料及其在催化no转化中的应用，所得纳米电子材料比表面积高，平均孔径在5.30-5.33nm之间，这些均表现出纳米材料所特有的小尺寸效应、表面效应等特殊性能，可以应用于集成电路基板材料、快离子导体复合材料、荧光材料、湿敏性传感器以及红外吸收、特别是催化领域，将其应用于对no的催化转化，其转化率高，具有非常好的催化效果。技术方案：一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.01-0.1mol/l的al(no3)3溶液，其中，al(no3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的ph为3.0，浸渍4-5d后取出并自然晾干；(3)在550-580℃下煅烧250-300min，得片层状多孔al2o3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8-10khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理6-9min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.4-0.5mol/l氯化铵和0.5-0.6mol/l草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40v恒定电压下阳极氧化2-2.5h，制得al2o3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2-3℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为20-80mmol/l的fecl3溶液中，在80-85℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2-3℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。进一步的，所述步骤(1)中al(no3)3溶液浓度为0.05mol/l。进一步的，所述步骤(3)中煅烧温度为570℃，煅烧时间为280min。进一步的，所述步骤(4)中电源频率为9khz。进一步的，所述步骤(8)中fecl3溶液的浓度为50mmol/l。一种纳米电子材料在催化no转化中的应用。有益效果：1.荷花花瓣具有独特的生物结构，能够制备独特的多孔al2o3模板材料。2.多孔al2o3材料经低温等离子处理装置处理后，孔更均匀、更密集。3.本发明纳米电子材料的的比表面积最高可达233.84m2/g，平均孔径在5.30-5.33nm之间，这些均表现出纳米材料所特有的小尺寸效应、表面效应等特殊性能，可以应用于集成电路基板材料、快离子导体复合材料、荧光材料、湿敏性传感器以及红外吸收、特别是催化领域。4.本申请将其应用于对no的催化转化，其转化率高达94.3％，具有非常好的催化效果。具体实施方式实施例1一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.01mol/l的al(no3)3溶液，其中，al(no3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的ph为3.0，浸渍4d后取出并自然晾干；(3)在550℃下煅烧300min，得片层状多孔al2o3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理6min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.4mol/l氯化铵和0.5mol/l草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40v恒定电压下阳极氧化2h，制得al2o3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为20mmol/l的fecl3溶液中，在80℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。实施例2一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.03mol/l的al(no3)3溶液，其中，al(no3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的ph为3.0，浸渍4.5d后取出并自然晾干；(3)在560℃下煅烧290min，得片层状多孔al2o3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理7min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.45mol/l氯化铵和0.55mol/l草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40v恒定电压下阳极氧化2h，制得al2o3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2.5℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为35mmol/l的fecl3溶液中，在82℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2.53℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。实施例3一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.05mol/l的al(no3)3溶液，其中，al(no3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的ph为3.0，浸渍4.5d后取出并自然晾干；(3)在570℃下煅烧280min，得片层状多孔al2o3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理8min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.45mol/l氯化铵和0.55mol/l草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40v恒定电压下阳极氧化2h，制得al2o3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2.5℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为50mmol/l的fecl3溶液中，在83℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2.5℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。实施例4一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.07mol/l的al(no3)3溶液，其中，al(no3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的ph为3.0，浸渍4.5d后取出并自然晾干；(3)在570℃下煅烧260min，得片层状多孔al2o3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理8min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.45mol/l氯化铵和0.55mol/l草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40v恒定电压下阳极氧化2.5h，制得al2o3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以3℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为65mmol/l的fecl3溶液中，在84℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2.5℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。实施例5一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.1mol/l的al(no3)3溶液，其中，al(no3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的ph为3.0，浸渍5d后取出并自然晾干；(3)在580℃下煅烧250min，得片层状多孔al2o3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率10khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理9min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.5mol/l氯化铵和0.6mol/l草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40v恒定电压下阳极氧化2.5h，制得al2o3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以3℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为80mmol/l的fecl3溶液中，在85℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以3℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。本发明纳米电子材料在催化no转化中的应用。对no的催化活性：将0.3g本发明纳米材料装填在内径为6mm的石英管反应器内，在he气气流中以17℃/min从室温升温至356℃并保持1h对催化剂进行预处理，然后降温到328℃并通入0.3％no，氦气为平衡气的混合气进行反应。混合气流量75ml/min，出口气体用装有热导检测器的gc9a气相色谱仪在线分析，以生成n2量评价催化剂活性。表1纳米电子材料的部分性能指标产品名称比表面积(m2/g)孔径(nm)no转化率(％)实施例1233.515.3193.2实施例2233.695.3393.8实施例3233.845.3094.3实施例4233.775.3294.1实施例5233.685.3194.0本发明纳米电子材料的的比表面积最高可达233.84m2/g，平均孔径在5.30-5.33nm之间，这些均表现出纳米材料所特有的小尺寸效应、表面效应等特殊性能，可以应用于集成电路基板材料、快离子导体复合材料、荧光材料、湿敏性传感器以及红外吸收，特别是催化领域，本申请将其应用于对no的催化转化，其转化率高达94.3％，具有非常好的催化效果。当前第1页12