一种异质结构纳米复合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料合成技术领域。本发明专利技术提供了一种异质结构纳米复合物及其制备方法和应用。本发明专利技术采用硝酸银、硝酸锌、酒石酸、葡萄糖、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水制备得到了纳米复合材料，将纳米复合材料、三氧化二锰、葡萄糖、酒石酸、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水制备得到了异质结构纳米复合物。本申请提供的异质结构纳米复合物包含金属

【技术实现步骤摘要】
一种异质结构纳米复合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料合成
，尤其涉及一种异质结构纳米复合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]通过设计、构建多异质结构，有机结合多个组分的特定性能，从而实现材料的高效和多功能性，在传感器、光电材料、催化领域等都是近年来的研究热点。在ZnO上负载贵金属Ag被认为是一种有效提升ZnO催化剂性能的手段，独特的金属
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半导体异质结结构能够形成肖特基势垒，Ag表面的等离子体共振效应可以促进光生载流子的分离，将ZnO的光吸收拓展到可见光区。
[0003]三元及以上纳米复合材料的合成对制备方法和反应条件的要求非常苛刻，在现有技术中有以下几种方法来制备三元及以上的纳米复合材料：热分解法：将一定量的乙酸锌、乙酸锰和乙酸银混合，用研钵和杵捣进行研磨3h处理后，即煅烧得到ZnO/Ag/Mn2O3纳米复合物，但是热分解法所制备的结构为无定形。高分子网络凝胶法：采用高分子网络凝胶法制备银/氧化锌复合纳米粉体，其引发剂为过硫酸铵，并使用了硝酸调节溶液pH，但是这种方法不利于环境保护和安全生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供克服现有技术中的缺陷，提供一种异质结构纳米复合物及其制备方法和应用。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种异质结构纳米复合物的制备方法，包含下列步骤：
[0007](1)将硝酸银、硝酸锌、酒石酸、葡萄糖、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水混合得到湿凝胶；
[0008](2)将所述湿凝胶顺次进行干燥、研磨和煅烧得到纳米复合材料；
[0009](3)将所述纳米复合材料、三氧化二锰、葡萄糖、酒石酸、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水混合得到湿凝胶；
[0010](4)将所述湿凝胶顺次进行干燥、研磨和煅烧，即得所述异质结构纳米复合物。
[0011]作为优选，所述步骤(1)中硝酸银和硝酸锌的摩尔比为1～5：95～100；
[0012]所述硝酸锌和葡萄糖的摩尔比为1：6.10～6.85；
[0013]所述硝酸银和硝酸锌阳离子的摩尔和与酒石酸的摩尔比为1：1.45～1.55；
[0014]所述硝酸银和硝酸锌阳离子的摩尔和与丙烯酰胺的摩尔比为1：7.45～7.55；
[0015]所述硝酸银和硝酸锌阳离子的摩尔和与亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1：1.45～1.55；
[0016]所述硝酸锌和水的质量比为1：10.5～11.5。
[0017]作为优选，所述步骤(1)中混合在搅拌条件下进行，所述混合的温度为85～90℃，
所述搅拌的转速为500～600rpm，所述搅拌的时间为30～60min。
[0018]作为优选，所述步骤(2)中干燥的温度为110～130℃，所述干燥的时间为22～24h；
[0019]所述步骤(2)中煅烧的温度为600～700℃，所述煅烧的时间为200～300min。
[0020]作为优选，所述步骤(3)中三氧化二锰和纳米复合材料的摩尔比为1～10：90～100；
[0021]所述纳米复合材料和葡萄糖的摩尔比为1：6.10～6.85；
[0022]所述三氧化二锰和酒石酸的摩尔比为1：1.45～1.55；
[0023]所述三氧化二锰和丙烯酰胺的摩尔比为1：7.45～7.55；
[0024]所述三氧化二锰和亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1：1.45～1.55；
[0025]所述纳米复合材料和水的质量比为1：5.5～6.5。
[0026]作为优选，所述步骤(3)中混合在搅拌条件下进行，所述混合的温度为85～90℃，所述搅拌的转速为500～600rpm，所述搅拌的时间为120～150min。
[0027]作为优选，所述步骤(4)中干燥的初始温度为75～85℃，所述干燥的升温速率为10～20℃/4h，所述干燥的目标温度为120～130℃，所述干燥的时间为10～12h。
[0028]作为优选，所述步骤(4)中煅烧的温度为600～700℃，所述煅烧的时间为200～300min。
[0029]本专利技术还提供了所述制备方法得到的异质结构纳米复合物。
[0030]本专利技术还提供了所述的异质结构纳米复合物在制备光催化剂和气敏传感材料中的应用。
[0031]本专利技术提供了一种异质结构纳米复合物制备方法，采用硝酸银、硝酸锌、酒石酸、葡萄糖、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水制备得到了纳米复合材料，将纳米复合材料、三氧化二锰、葡萄糖、酒石酸、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水制备得到了异质结构纳米复合物。本申请提供的异质结构纳米复合物包含金属
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半导体，半导体
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半导体多异质结纳米复合光催化剂，颗粒尺寸分布均匀，具有优良的可见光吸收能力和有效光生载流子分离。本专利技术提供的制备方法简单、反应条件温和、绿色环保、产物为固体纳米粉体，有利于保存及进一步利用。
附图说明
[0032]图1为实施例和对比例制备的纳米复合物的XRD衍射图；
[0033]图2为实施例1制备的纳米复合物的电镜图；
[0034]图3为实施例1制备的纳米复合物的TEM图；
[0035]图4为实施例1制备的纳米复合物的TEM图；
[0036]图5为实施例1、实施例2、实施例5和对比例制备的纳米复合物的XPS全谱图谱；
[0037]图6为实施例1、实施例2、实施例5和对比例制备的纳米复合物的XPS全谱图谱；
[0038]图7为实施例和对比例制备的纳米复合物的紫外可见吸收光谱图；
[0039]图8为实施例和对比例制备的纳米复合物的表面光电压图；
[0040]图9为实施例和对比例制备的纳米复合物的荧光发射光谱图；
[0041]图10为实施例和对比例制备的纳米复合物对甲基橙的降解效率；
[0042]图11为实施例和对比例制备的纳米复合物对亚甲基蓝的降解效率；
[0043]图12为实施例和对比例制备的纳米复合物对罗丹明B的降解效率；
[0044]图13为实施例1、对比例和空白组对亚甲基蓝的光降解曲线；
[0045]图14为实施例1、对比例和空白组对亚甲基蓝的光降解曲线的对数坐标图；
[0046]图15为实施例1、实施例5和对比例制备的纳米复合物的紫外光下NO2气体的气敏活性曲线对比图；
[0047]图16为实施例5和对比例制备的纳米复合物的可见光下NO2气体的气敏活性曲线对比图；
[0048]图17为实施例5制备的纳米复合物的电镜图；
[0049]图18为对比例制备的纳米复合物的电镜图。
具体实施方式
[0050]本专利技术提供了一种异质结构纳米复合物的制备方法，包含下列步骤：
[0051](1)将硝酸银、硝酸锌、酒石酸、葡萄糖、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水混合得到湿凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结构纳米复合物的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)将硝酸银、硝酸锌、酒石酸、葡萄糖、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水混合得到湿凝胶；(2)将所述湿凝胶顺次进行干燥、研磨和煅烧得到纳米复合材料；(3)将所述纳米复合材料、三氧化二锰、葡萄糖、酒石酸、丙烯酰胺、亚甲基双丙烯酰胺和水混合得到湿凝胶；(4)将所述湿凝胶顺次进行干燥、研磨和煅烧，即得所述异质结构纳米复合物。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中硝酸银和硝酸锌的摩尔比为1～5：95～100；所述硝酸锌和葡萄糖的摩尔比为1：6.10～6.85；所述硝酸银和硝酸锌阳离子的摩尔和与酒石酸的摩尔比为1：1.45～1.55；所述硝酸银和硝酸锌阳离子的摩尔和与丙烯酰胺的摩尔比为1：7.45～7.55；所述硝酸银和硝酸锌阳离子的摩尔和与亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1：1.45～1.55；所述硝酸锌和水的质量比为1：10.5～11.5。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合在搅拌条件下进行，所述混合的温度为85～90℃，所述搅拌的转速为500～600rpm，所述搅拌的时间为30～60min。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中干燥的温度为110～130℃，所述干燥的时间为22～24h；所述步骤(2)中煅烧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，李靖，张秋平，袁欢，刘禹彤，
申请(专利权)人：西南民族大学，
类型：发明
国别省市：