层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料，其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料，其制备方法以及在环境治理中的应用。环境治理中的应用。环境治理中的应用。

【技术实现步骤摘要】
层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料，其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米材料领域，具体涉及层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料，其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着工业的飞速发展，许多有害的化学污染物被释放到水环境中，威胁着人们的健康。例如，4
‑
硝基苯酚(4
‑
NP)是一种芳香族酚类化合物，广泛应用于医药和染料行业，具有高毒性和生物降解性差；但是，4
‑
NP可以被还原成4
‑
氨基酚(4
‑
AP)，而4
‑
AP具有低毒性和易于降解。因此，将4
‑
NP降解为4
‑
AP具有重要意义。硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂通过还原反应将4
‑
NP还原成4
‑
AP。但是，NaBH4中离子相互排斥引起的高动能势垒，在没有催化剂的作用下，将4
‑
NP还原成4
‑
AP的还原反应很难发生。因此，开发一种高效的将4
‑
NP还原成4
‑
AP的催化剂是必不可少的。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料。在一些实施例中，所述复合材料包括金纳米粒子和/或金团簇，和层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH(镁铝铜水滑石)，其中金纳米粒子和金团簇负载于所述层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH片层之间及表面。
[0004]在一些实施例中，在所述复合材料中，所述金纳米粒子的含量占层状氢氧化物的含量为2wt.％
‑
10wt.％。
[0005]在一些实施例中，在所述复合材料中，所述金团簇的含量占层状氢氧化物的含量为2wt.％
‑
10wt.％。
[0006]在一些实施例中，在所述复合材料中，所述层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH，其Mg、Al和Cu的摩尔比是2
‑
6：1：1。
[0007]本专利技术提供了一种层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料的制备方法。
[0008]在一些实施例中，所述制备方法包括将配体水溶液加入HAuCl4乙醇溶液中，低温反应，接着加入层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH继续反应，然后依次添加NaOH和NaBH4继续反应，反应完成后，经离心、洗涤、真空干燥和煅烧后得所述复合材料。
[0009]在一些实施例中，所述制备方法中，所述配体为二肽(cysteine
‑
arginine,CR)。
[0010]在一些实施例中，所述制备方法中，所述层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH的制备方法包括：
[0011]γ
‑
Al2O3颗粒分散在超纯水中超声，得到γ
‑
Al2O3悬浮液，将Na2CO3颗粒加入到γ
‑
Al2O3悬浮液中超声，形成溶液A；
[0012]无水MgCl2、无水AlCl3和CuCl2·
2H2O溶解于去离子水中，形成溶液B；
[0013]将溶液B滴加至剧烈搅拌的溶液A，同时用pH调节剂控制溶液的pH为11；
[0014]在一定温度下持续搅拌悬浮液，反应完成后，经过滤、洗涤、真空干燥得所述层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH。
[0015]在一些实施例中，所述制备方法中，所述无水MgCl2、无水AlCl3和CuCl2·
2H2O的摩尔比为2～6：1：1。
[0016]本专利技术提供了一种层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料的制备方法。
[0017]在一些实施例中，所述制备方法包括：HAuCl4水溶液中加入层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH进行反应，接着加入NaOH和NaBH4快速搅拌反应，反应完成后，经离心、洗涤、真空干燥和煅烧后得所述复合材料。
[0018]在一些实施例中，所述制备方法中，所述HAuCl4和层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH的质量比为1：3～4。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0020]图1为本专利技术实施例1制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH的扫描电镜图；
[0021]图2为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs的扫描电镜图；
[0022]图3为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs的透射电子显微镜图(220℃煅烧)；
[0023]图4为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs的透射电子显微镜图(200℃煅烧)；
[0024]图5为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs的透射电子显微镜图(240℃煅烧)；
[0025]图6为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs的高倍率透射电子显微镜图；
[0026]图7为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs的尺寸图；
[0027]图8为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs中元素的HRTEM的mapping图；
[0028]图9为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs的XPS的全谱图；
[0029]图10为本专利技术实施例2制备的Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH@AuNCs中Au的精细谱图；
[0030]图11为本专利技术实施例1、2、3制备的产物在同一温度下的红外光谱图；
[0031]图12为本专利技术实施例3制备的Mg<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括：金纳米粒子和/或金团簇，和层状氢氧化物Mg
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Al
‑
Cu
‑
LDH，其中金纳米粒子和金团簇负载于所述层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH的片层之间及表面。2.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述金纳米粒子的含量占层状氢氧化物的含量为2wt.％
‑
10wt.％。3.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述金团簇的含量占层状氢氧化物的含量为2wt.％
‑
10wt.％。4.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，所述层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑
Cu
‑
LDH，其Mg、Al和Cu的摩尔比是2
‑
6：1：1。5.一种层状氢氧化物负载金纳米粒子和/或金团簇的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将配体水溶液加入HAuCl4乙醇溶液中，低温反应，接着加入层状氢氧化物Mg
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Al
‑
Cu
‑
LDH继续反应，然后依次添加NaOH和NaBH4继续反应，反应完成后，经离心、洗涤、真空干燥和煅烧后得所述复合材料。6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述配体为二肽。7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述层状氢氧化物Mg
‑
Al
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冠斌，袁琳琳，孙涛垒，
申请(专利权)人：武汉广行科学研究有限公司，
类型：发明
国别省市：