[发明专利]一种十二烷基磺酸钠为模板合成有序层状纳米氧化锌的方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案属于有序纳米结构材料合成技术领域，具体为一种十二烷基磺酸钠 为模板合成有序层状纳米氧化锌的方法。

背景技术

纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，其颗粒大小约在1～100纳米。由于晶 粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、 体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它 在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷、化工、电子、光学、 生物、医药等许多领域有重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。 纳米氧化锌在纺织领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。

制备纳米氧化锌常用的方法有直接沉淀法、均匀沉淀法、水热合成法、超声波合成法、 溶胶-凝胶法、喷雾热分解法等。不同的方法制备出的纳米氧化锌的形貌多种多样。目前有 序层状纳米结构氧化锌的研究中，如(Hiroyuki Usui，Electrochemical self-assembly  synthesis of zinc oxide nanoparticles and lamellar-structured organic/inorganic hybrids by  electrodeposition in surfactant solution，Electrochimica Acta，2011，56，3934-3940)，该文献报 道了用电化学方法自组装合成c轴取向生长的氧化锌纳米粒子，并通过在表面活性剂十二 烷基硫酸钠溶液中的电沉积得到有机十二烷基硫酸钠/无机纳米氧化锌层状混合物，该文献 报道合成的层状混合物依赖于表面活性剂有机层。自组装纳米结构氧化锌的制备一般都要 采用复杂的方法，在较高温度的条件下制得，增加了成本和环境负荷。本发明以十二烷基 磺酸钠为模板合成有序层状纳米结构氧化锌的方法，可以克服传统方法中的反应温度高、 反应时间长、后处理不便、反应能耗高、合成工艺复杂等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种十二烷基磺酸钠为模板合成有序层状纳米氧 化锌的方法。该方法以十二烷基磺酸钠为模板，经过低温一步反应直接制备出具有有序层 状纳米结构的氧化锌多晶粉体，以克服已有有序纳米结构氧化锌粉体的制备方法工艺复 杂、条件苛刻、成本高、氧化锌纳米晶排列无序等缺点。

本发明解决该问题所采取的技术方案是：

一种十二烷基磺酸钠为模板合成有序层状纳米氧化锌的方法，其步骤是：

(1)取20份浓度为0.00015摩尔锌盐/毫升水的锌盐溶液，待用；

(2)取20份浓度为0.00036摩尔碱/毫升水的碱溶液，再加入20份浓度为0.002～0.004 克十二烷基磺酸钠/毫升水的十二烷基磺酸钠溶液，配制成碱-水-十二烷基磺酸钠的混合液， 待用；

(3)在搅拌条件下，将步骤(1)中配制的溶液加入到步骤(2)中的烧瓶中，在20℃ ～70℃条件下反应0.5～4小时；

(4)反应完毕水洗，再经抽滤或离心分离，真空烘干，得到产物为有序层状纳米氧 化锌粉体；

上述组分的份数均为体积分数，且各步骤中所用的体积单位相同。

步骤(1)中所述的锌盐为硝酸锌、醋酸锌或氯化锌其中之一。

步骤(2)中所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾其中之一。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用一步直接反应的方法，以十二烷基磺酸钠为模板，制备了有序层状纳 米氧化锌多晶粉体。一步直接反应简单易行，方便控制，而且提高了产物的有序度。

2.本发明采用低温反应，降低能耗，绿色环保，成本低。

3.本发明采用的原料硝酸锌、氢氧化钠、十二烷基磺酸钠均属普通化学试剂，廉价易 得。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为实施例1中有序层状纳米氧化锌的XRD谱图。

图2为对比例中产物的XRD谱图。

具体实施方式

实施例1

(1)将0.006mol硝酸锌溶于盛有40mL水的烧瓶中，混合均匀，待用；