一種氧化鋅納米軟管的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氧化鋅納米軟管的制備方法。其利用水熱法可控合成氧化鋅納米軟管。其制備的氧化鋅納米軟管可作為光催化降解環(huán)境污染物的催化劑，在紫外光的照射下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲基橙的快速、高效、徹底降解。
【專利說(shuō)明】
一種氧化鋅納米軟管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋅納米軟管的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光催化氧化法是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的氧化技術(shù)。它是將特定光源(如紫外光)與催化劑(Zn0、Ti02等)聯(lián)合作用對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行降解處理的過(guò)程。光催化氧化法與傳統(tǒng)水處理技術(shù)中以污染物的分離、濃縮以及相轉(zhuǎn)移等為主的物理方法相比，具有明顯的節(jié)能、快速、高效、污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]ZnO是典型的直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料，在室溫下其禁帶寬度約為3.37 eV。與普通的氧化鋅相比，氧化鋅納米軟管在太陽(yáng)能電池、表面聲波和壓電材料、場(chǎng)發(fā)射、納米激光等光電技術(shù)領(lǐng)域具有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值，其在光催化氧化法中的應(yīng)用也引起了人們的重視。
[0004]目前，氧化鋅納米材料的制備方法多種多樣，主要有:射頻濺射法、雙離子束濺射沉積法、化學(xué)氣相沉積法、分子束蒸發(fā)沉積、脈沖激光沉積、噴霧熱分解法以及溶膠一凝膠法等，但是，以上方法都比較繁瑣，制備過(guò)程較為復(fù)雜、納米形貌不好控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種氧化鋅納米軟管的制備方法，利用水熱法可控合成氧化鋅納米軟管，制備的氧化鋅納米軟管可作為光催化降解環(huán)境污染物的催化劑，在紫外光的照射下，實(shí)現(xiàn)對(duì)甲基橙的快速、高效、徹底降解。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種氧化鋅納米軟管的制備方法，包括以下步驟:
a、將鋅片依次放入乙醇、水中進(jìn)行超聲清洗;超聲清洗時(shí)間為10-20min，可以達(dá)到活化表面、在表面生成氧化鋅納米種子的目的；
b、將無(wú)水乙醇、油酸、鹽酸混合均勻后加入反應(yīng)釜中，將處理過(guò)的表面潔凈的鋅片浸入混合液中，將反應(yīng)釜密閉，在40 0C-SO °C下反應(yīng)2-8小時(shí)，冷卻至室溫，清洗，室溫干燥，即制得氧化鋅納米軟管。所述無(wú)水乙醇和鹽酸的體積比為2 O - 6 O:1。；所述鹽酸的濃度多12mol/L0
[0007]本發(fā)明一種氧化鋅納米軟管的制備方法，是在密閉的高溫高壓反應(yīng)釜中，采用無(wú)水乙醇作為反應(yīng)溶劑，加入油酸和鹽酸混合均勻，通過(guò)加熱反應(yīng)體系，產(chǎn)生一個(gè)高壓環(huán)境而進(jìn)行材料制備的一種有效方法。本發(fā)明制備方法產(chǎn)物純度高、分散性好、晶形好且可控制，生產(chǎn)成本低，重現(xiàn)性好。所制備出的氧化鋅納米軟管可作為光催化降解環(huán)境污染物的催化劑，在紫外光的照射下，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物甲基橙的高效、快速、徹底降解。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為實(shí)施例1制備的氧化鋅納米軟管的掃描電子顯微鏡照片(SEM); 圖2為實(shí)施例2制備的氧化鋅納米軟管的掃描電子顯微鏡照片(SEM);
圖3為實(shí)施例3制備的氧化鋅納米軟管的掃描電子顯微鏡照片(SEM);
圖4為實(shí)施例4制備的氧化鋅納米軟管的掃描電子顯微鏡照片(SEM);
圖5為實(shí)施例5制備的氧化鋅納米軟管的掃描電子顯微鏡照片(SEM)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1
一種氧化鋅納米軟管的制備方法，包括以下步驟:
a、將鋅片依次放入乙醇、水中進(jìn)行超聲清洗15min;
b、將20mL無(wú)水乙醇、2 mL油酸和0.6 mL 12 mol/L的鹽酸混合均勾后加入60 mL反應(yīng)釜中，將處理過(guò)的鋅片浸入混合液中，擰緊釜蓋，在70 °C下反應(yīng)5小時(shí)，取出反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，依次用乙醇、二次蒸餾水沖洗干凈，室溫干燥，即制得氧化鋅納米軟管。
[0010]制備的氧化鋅納米軟管與鋅制電極的質(zhì)量面積比為0.0175g/cm2。
[0011]將實(shí)施例1制備的氧化鋅納米軟管，作為光催化降解環(huán)境污染物的催化劑，在紫外光的照射下實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染物甲基橙的快速、高效、徹底降解。
[0012]配制濃度50mg/L 100 mL的甲基橙溶液，加入0.05 g制備的氧化鋅納米軟管，磁力攪拌I小時(shí)，實(shí)現(xiàn)吸附和脫附平衡，在300 W紫外燈的照射下進(jìn)行反應(yīng)，光源距離液面10cm,同時(shí)進(jìn)行電磁攪拌。每隔5 min取一次樣，先將樣品按8000 r/min的轉(zhuǎn)速離心旋轉(zhuǎn)10min，分離出上清液，再將所得的上清液按10000 r/min的轉(zhuǎn)速離心旋轉(zhuǎn)15 min,分離出上清液。
[0013]在UV-754型紫外可見分光光度計(jì)上，在甲基橙最大吸收波長(zhǎng)464nm處測(cè)量其在不同時(shí)間段的吸光度。通過(guò)不同時(shí)間段吸光度計(jì)算甲基橙的降解率為D=[(AQ-AS)/AQ] X 100%，其中:Ao為光照分解前甲基橙的吸光度，As為光照分解后甲基橙的吸光度。通過(guò)In(Co/Ct) =kt得出一級(jí)反應(yīng)的線性關(guān)系。其中:Co為甲基橙的原始濃度，Ct為反應(yīng)一段時(shí)間后甲基橙的濃度。
[0014]實(shí)施例2
一種氧化鋅納米軟管的制備方法，包括以下步驟:
a、將鋅片依次放入乙醇、水中進(jìn)行超聲清洗15min;
b、將20mL無(wú)水乙醇、2 mL油酸和0.6 mL 12 mol/L的鹽酸混合均勾后加入60 mL反應(yīng)釜中，將處理過(guò)的鋅片浸入混合液中，擰緊釜蓋，在100 °C下反應(yīng)5小時(shí)，取出反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，依次用乙醇、二次蒸餾水沖洗干凈，室溫干燥，即制得氧化鋅納米軟管。
[0015]實(shí)施例3
一種氧化鋅納米軟管的制備方法，包括以下步驟:
a、將鋅片依次放入乙醇、水中進(jìn)行超聲清洗15min;
b、將20mL無(wú)水乙醇、3 mL油酸和0.8 mL 12 mol/L的鹽酸混合均勾后加入60 mL反應(yīng)釜中，將處理過(guò)的鋅片浸入混合液中，擰緊釜蓋，在80 °C下反應(yīng)5小時(shí)，取出反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，依次用乙醇、二次蒸餾水沖洗干凈，室溫干燥，即制得氧化鋅納米軟管。
[0016]實(shí)施例4
一種氧化鋅納米軟管的制備方法，包括以下步驟: a、將鋅片依次放入乙醇、水中進(jìn)行超聲清洗15min;
b、將20mL無(wú)水乙醇、I mL油酸和I mL 12 mol/L的鹽酸混合均勾后加入60 mL反應(yīng)爸中，將處理過(guò)的鋅片浸入混合液中，擰緊釜蓋，在60 °(:下反應(yīng)5小時(shí)，取出反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，依次用乙醇、二次蒸餾水沖洗干凈，室溫干燥，即制得氧化鋅納米軟管。
[0017] 實(shí)施例5
一種氧化鋅納米軟管的制備方法，包括以下步驟:
a、將鋅片依次放入乙醇、水中進(jìn)行超聲清洗15min；
b、將20mL無(wú)水乙醇、4 mL油酸和0.6 mL 13 mol/L的鹽酸混合均勾后加入60 mL反應(yīng)釜中，將處理過(guò)的鋅片浸入混合液中，擰緊釜蓋，在40 °C下反應(yīng)5小時(shí)，取出反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，依次用乙醇、二次蒸餾水沖洗干凈，室溫干燥，即制得氧化鋅納米軟管。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化鋅納米軟管的制備方法，包括以下步驟: a、將鋅片依次放入乙醇、水中進(jìn)行超聲清洗； b、將無(wú)水乙醇、油酸、鹽酸混合均勻后加入反應(yīng)釜中，將處理過(guò)的表面潔凈的鋅片浸入混合液中，將反應(yīng)釜密閉，在40 0C-1OO °C下反應(yīng)2-8小時(shí)，冷卻至室溫，清洗，室溫干燥，SP制得氧化鋅納米軟管。2.如權(quán)利要求1所述氧化鋅納米軟管的制備方法，其特征在于:所述步驟a中超聲清洗時(shí)間為10-20 min。3.如權(quán)利要求1所述氧化鋅納米軟管的制備方法，其特征在于:所述步驟b中所述無(wú)水乙醇和鹽酸的體積比為20-60:1;無(wú)水乙醇和油酸的體積比為10-20:104.如權(quán)利要求1所述氧化鋅納米軟管的制備方法，其特征在于:所述步驟b中鹽酸的濃度^12 mol/Lo
【文檔編號(hào)】B82Y30/00GK106082307SQ201610433802
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月18日
【發(fā)明人】徐天林
【申請(qǐng)人】合肥松雷信息科技有限公司