[发明专利]一种分级结构ZnO/CuO复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种分级结构ZnO/CuO复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：首先以四甲基氢氧化铵为模板剂，苄基三乙基氯化铵为阳离子型表面活性剂，锌盐为主要原料；将锌盐超声溶解于DMF溶剂中，然后将尿素超声溶解于所得混合液中，加入四甲基氢氧化铵、苄基三乙基氯化铵，混合均匀得分级结构ZnO前驱体溶液，采用低温微波活化工艺制备分级结构ZnO；然后以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，苄基三乙基氯化铵为模板剂，将所得分级结构ZnO超声分散在N-甲基吡咯烷酮中，加入铜盐，超声分散溶解；然后在搅拌条件下分别加入苄基三乙基氯化铵和双氧水，搅拌混合均匀，进行二次低温微波活化工艺，在分级结构ZnO表面原位自生长CuO纳米颗粒，得所述分级结构ZnO/CuO复合材料；

所述分级结构ZnO/CuO复合材料由CuO纳米颗粒附着在花状分级结构ZnO基体表面而成，其中分级结构ZnO的尺寸大小为10-20μm，CuO纳米颗粒粒径为10-50nm；

所述低温微波活化工艺为：

1）将锌盐超声溶解于DMF溶剂中，然后将尿素超声溶解于所得混合液中，加入四甲基氢氧化铵、苄基三乙基氯化铵，混合均匀得分级结构ZnO前驱体溶液；

2）将所得分级结构ZnO前驱体溶液置于微波反应器中，在微波功率为45-65W，温度为60-70℃，压力为0.7-0.8Mpa的条件下，进行微波反应2-3h后冷却至室温，将所得产物进行洗涤、干燥、一次烧结得分级结构ZnO；

所述二次低温微波活化工艺为：

1）将所得分级结构ZnO超声分散在N-甲基吡咯烷酮中，加入铜盐，超声分散溶解；然后在搅拌条件下分别加入苄基三乙基氯化铵和双氧水，搅拌混合均匀；

2）将步骤1）所得混合液置于微波反应器中，在微波功率为25-35W，温度为40-50℃，压力为0.5-0.7Mpa的条件下，进行微波反应15-25min后冷却至室温，将所得产物进行洗涤、干燥、二次烧结，得黄色的分级结构ZnO/CuO复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锌盐、尿素、四甲基氢氧化铵、苄基三乙基氯化铵的摩尔比为1:(0.5~1.5):(0.6~0.8):(0.5~1)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于备方法，其特征在于，所述分级结构ZnO、铜盐、苄基三乙基氯化铵的摩尔比为1:(0.4~0.5):(0.3~0.7)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一次烧结工艺为：加热至500-650℃保温烧结2-3h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二次烧结工艺为加热至350-450℃保温烧结1-3h。