[发明专利]铜、钴、镍复合碱式碳酸锌及衍生复合氧化物及制备方法

权利要求书

1.一种铜、钴、镍复合碱式碳酸锌及衍生复合氧化物，其特征在于：

多级结构铜、钴、镍复合碱式碳酸锌的化学式为：M²⁺_xZn²⁺_1-x(CO₃)_0.25(OH)_1.5；其衍生复合氧化物的化学式为：M²⁺_xZn²⁺_1-xO；

其中，M²⁺为Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺的二价金属离子中的任意一种；

x为M²⁺金属离子与总的二价金属离子(M²⁺+Zn²⁺)的摩尔比，且0.013＜x＜0.282。

2.根据权利要求1所述的一种多级结构铜、钴、镍复合碱式碳酸锌及衍生复合氧化物，其特征在于：该多级结构铜、钴、镍复合碱式碳酸锌是由长度为1～2μm，宽度为500nm～1μm，厚度为20～100nm的层片倾斜交错自组装成8～20μm的三维花状结构；该衍生复合氧化物保持原有前体的形貌，并且层板间形成20～50nm复合氧化物小颗粒堆积的10～30nm间隙孔。

3.一种制备权利要求1所述的多级结构铜、钴、镍复合碱式碳酸锌及衍生复合氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)：将二价金属离子M²⁺的可溶性盐，二价金属离子Zn²⁺的可溶性盐和尿素溶于去离子水中配成混合溶液；其中，M²⁺/Zn²⁺的摩尔比为0.01～0.20，尿素/总的二价离子(M²⁺+Zn²⁺)的摩尔比为2～10，总的二价离子(M²⁺+Zn²⁺)浓度为0.0156～0.0625mol/L；

(2)：将混合溶液置于带电动搅拌的100～500mL四口烧瓶中，将0.1mol/L HCl溶液滴加到混合溶液中，调节至PH＝4，待稳定后，全部转入高压反应釜中；

(3)：将密闭的高压反应釜置于90～110℃的烘箱中，反应釜内混合溶液在自生压力下晶化24～72小时；晶化结束后浆液离心，将浆液离心后得到的沉淀物用去离子水洗涤至中性，再用无水乙醇洗涤一次后，在60～80℃的条件下真空干燥24～48小时，得到一种多级结构铜、钴、镍复合碱式碳酸锌M²⁺_xZn²⁺_1-x(CO₃)_0.25(OH)_1.5；

(4)：将M²⁺_xZn²⁺_1-x(CO₃)_0.25(OH)_1.5放入N₂气氛管式炉中，焙烧300～500℃，升温速率2～10℃/min保温1～3小时，得到其衍生复合氧化物M²⁺_xZn²⁺_1-xO。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的M²⁺为Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺的二价离子的任意一种；且M²⁺和Zn²⁺的可溶性盐的阴离子为NO₃^-、Cl^-、I^-中的任何一种。