[发明专利]一种ZnO/TiO2复合纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ZnO/TiO₂复合纳米粒子的制备方法。

背景技术

在众多的纳米金属氧化物中，ZnO作为重要的II-VI族半导体材料，具有 较宽的能带间隙(3.37eV)和较高的激子结合能(60meV)，并且无毒，价格 低廉，环境稳定性良好，正是因为氧化锌这些优异的性能，ZnO纳米半导体 材料已经广泛地应用于各个领域：光电装置，传感器，光伏材料，压电材料， 细胞标记，蛋白质检测，紫外光检测等。目前，ZnO纳米材料的主要合成方 法有：微波法，溶胶凝胶法，水热法，共沉淀法，溶液灼烧法，热分解法， 气相凝结法，热蒸发法，直接研磨法和化学机械法等等.但是以上所列举的方法 中大多都在液相中完成，然而相对固相合成而言，液相合成有着其本身的不 足之处，比如：成核生长过程具有明显差异并且有些反应速度过快，过程难 以控制，动力学上的细微变动就会导致结构，形态上的巨大变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种ZnO/TiO₂复合纳米粒子的制备方法。

本发明的目的是通过如下方式实现的：1、一种ZnO/TiO₂复合纳米粒子 的制备方法：其特征在于：

1)、按ZnSO₄·7H₂O与NaCl或KCl的摩尔比为：1∶5～1∶15在室温下混合 均匀，研磨5-10min，成白色膏状形态；

2)、按ZnSO₄·7H₂O与NaOH或KOH的摩尔比为：1∶2～1∶3，加入NaOH 或KOH，继续室温下研磨15-25min，形成淡黄色的细粉末；

3)、按ZnSO₄·7H₂O与钛酸四正丁酯的摩尔比为：1∶1～1∶0.1，加入钛酸四 正丁酯，混合均匀成膏状，并且继续研磨10-20min，得到白色的固体粉末； 将到白色的固体粉末用二次水搅拌混合，并且超声8-10min，离心分离直到上 层清液中检测不出有氯离子存在，将分离产物置于真空干燥箱中，75℃下干 燥数小时，即得到了ZnO/TiO₂复合纳米粒子。

本发明具有如下的有益效果：1、工艺流程简单，反应时间短，成本低廉； 2、整个制备过程无需任何有机溶剂，反应温度只需室温即可，无需高温退火 等后处理过程；3、反应基体体系中的有利条件继续为下一步的掺杂体系服务， 形成两种纳米粒子的复合体系4、所制备的复合纳米粒子粒径较为精细(3～ 20nm)，分散性良好，分散在甲醇等有机溶剂中一个月仍未见沉降，团聚；5、 通过调节复合体系中ZnSO₄·7H₂O与钛酸四正丁酯不同的摩尔比为(1∶1～ 1∶0.1)，其性能可以得到不同程度的提高；6、复合纳米粒子对紫外光吸收显 著增强，可用于光催化，光降解等；

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细叙述。

实施例1

首先，将1.0g的ZnSO₄·7H₂O与2.5g的NaCl在室温下混合均匀，研磨 10min，成白色膏状形态。然后，将0.28g的NaOH粉末加入到以上的混合体 系中，继续室温下研磨20min，形成淡黄色的细粉末。最后，用移液管准确移 取1.19ml钛酸四正丁酯(ZnSO₄·7H₂O与钛酸四正丁酯的摩尔比为：1∶1)加入到 以上的混合粉末中，混合均匀成膏状，并且继续研磨10-20min，得到白色的 固体粉末。将最终产物用二次水搅拌混合，并且超声8-10min，离心分离，重 复数次，直到上层清液中检测不出有氯离子存在，将分离产物置于真空干燥 箱中，75℃下干燥数小时，即得到了ZnO与TiO₂的复合纳米粒子。

实施例2