[发明专利]一种氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米复合材料技术领域，具体涉及一种氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料的制备方法。

背景技术

半导体金属氧化物纳米材料的性能优异，被广泛应用于传感、催化、光电等领域。其中，n型半导体材料氧化锡SnO₂和氧化锌ZnO具有较宽的禁带宽度、较高的气体敏感性和较好的光学性能，备受科学家们的关注。因此，人们便将研究热点落在了氧化锡/氧化锌复合材料上，希望通过复合能充分发挥两种材料的优异性能，并在某些方面显示出比单一材料更为优越的性质。

目前，大部分氧化锡/氧化锌复合材料都是通过共沉淀法、静电纺丝法、球磨法、高温喷涂法等制备的，仅仅为将两种物质简单地混合在一起，氧化锡和氧化锌之间的接触界面并不牢固。因此，发明一种氧化锡/氧化锌复合材料且两者紧密结合的合成方法非常重要。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料的制备方法，采用晶种生长法与水热法相结合，在氧化锡基底材料上生长氧化锌，从而得到具有花状形貌的氧化锡/氧化锌纳米复合材料。

一种氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

(1)纳米氧化锡SnO₂基底材料的制备：将二水合二氯化锡SnCl₂·2H₂O水溶液与氢氧化钠NaOH水溶液混合，使三者摩尔比SnCl₂·2H₂O:NaOH:H₂O=1:3-5:1250-1750，搅拌得到均匀澄清前驱液；将反应溶液转移至聚四氟乙烯水热釜中，于160℃在烘箱中水热反应12-18小时；将离心后得到的沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤多次，干燥，用玛瑙研钵研细后得到纳米氧化锡SnO₂基底材料；

(2)氧化锌晶种的负载：配制浓度为0.005-0.02mol/L的二水合乙酸锌Zn(CH₃COO)₂·2H₂O的乙醇溶液或六水合硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O的乙醇溶液作为氧化锌晶种液；将晶种液滴加入纳米SnO₂基底材料并充分研磨，使其混合均匀后干燥，并重复多次，摩尔比Zn(CH₃COO)₂·2H₂O:SnO₂或Zn(NO₃)₂·6H₂O:SnO₂=1:20-50，使氧化锌晶种负载于氧化锡基底材料上；

(3)氧化锡/氧化锌纳米复合材料的制备：将六水合硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O水溶液与六次甲基四胺HMT混合，使三者摩尔比Zn(NO₃)₂·6H₂O:HMT:H₂O=1:1:1500-2500，搅拌得到均匀澄清前驱液；将负载了氧化锌晶种的氧化锡基底材料置于聚四氟乙烯水热釜中，加入上述前驱液并搅拌，于95-105℃在烘箱中水热反应3-6小时；将离心后得到的沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤多次，干燥即得到氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料。

氧化锌晶种液为二水合乙酸锌Zn(CH₃COO)₂·2H₂O或六水合硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O的乙醇溶液。

采用六次甲基四胺HMT来调节溶液的碱度。

采用晶种生长法与水热法相结合，在氧化锡基底材料上生长氧化锌，从而得到具有花状形貌的氧化锡/氧化锌纳米复合材料。

本发明将晶种生长法与水热法相结合，所制备的氧化锡/氧化锌纳米材料具有花状形貌，该复合材料可广泛应用于气体传感、光催化、电池等领域。

附图说明

图1为本发明实施例1合成的氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料的扫描电镜图。

图2为本发明实施例2合成的氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料的扫描电镜图。

图3为本发明实施例3合成的氧化锡/氧化锌纳米花状复合材料的透射电镜图。

具体实施方式