[发明专利]一种纳米颗粒自组装芍药状La3+掺杂ZnO及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO，其特征在于，其形貌为厚度为25nm的ZnO纳米片经过自组装形成的芍药花状形貌，所述的ZnO纳米片由粒径为20~25nm的纳米颗粒二维尺度上自组装形成；ZnO中La³⁺的掺杂摩尔比为0.5~2%。

2.根据权利要求1所述的纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO，其特征在于，ZnO中La³⁺的掺杂摩尔比为1.5%。

3.一种权利要求1所述的纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO的制备方法，具体步骤如下：

1）按照0.5~2%的La³⁺掺杂摩尔比称取硝酸锌和硝酸镧，将硝酸锌和硝酸镧溶在去离子水中得到锌镧离子总浓度为0.1mol/L的混合溶液A，然后将混合溶液A加入等体积的浓度为1mol/L的尿素溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液B；

2）混合溶液B置于90~95℃反应6~8h，室温冷却后离心收集沉淀，然后乙醇和去离子水交替清洗，将洗涤后的样品在60℃的条件下干燥，研磨后收集得到前驱体；

3）将前驱体置于400~420℃，空气气氛下退火1.5~2.5h，得到纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO。

4.根据权利要求3所述的纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO的制备方法，其特征在于，步骤2） 中将混合溶液B置于92℃反应7h。

5.根据权利要求3所述的纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO的制备方法，其特征在于，步骤3）中将前驱体置于400℃，并在空气气氛下退火2h。

6.如权利要求1所述的纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO作为光催化剂的应用。

7.如权利要求6所述的纳米颗粒自组装芍药状La³⁺掺杂ZnO的应用，其特征在于，掺杂摩尔比为0.5~1.5%的La³⁺离子掺入ZnO主体材料后，通过增加La³⁺离子的掺杂摩尔比，增加光生电子和空穴的寿命，使催化剂的光催化活性提高，并能拓宽ZnO 光响应范围。