[发明专利]一种SnO2

说明书

本发明公开了一种SnO₂@ZnO纳米复合材料及其制备方法,包括以同一球心为生长点的若干个ZnO纳米棱锥形成的ZnO纳米体，在所述的ZnO纳米棱锥的非极性面上长有SnO₂纳米棒；所述的ZnO纳米棱锥的长径比为4～5，SnO₂纳米棒的长径比为6～10。通过微波水热法制备纤锌矿结构的ZnO单晶纳米棱锥,然后在ZnO单晶纳米棱锥上微波水热生长金红石结构的SnO₂单晶纳米棒,微波水热制备过程中无需任何模板和催化剂,工艺简单,产率高,且成本低廉,适合批量生产在初级结构ZnO纳米棱锥的非极性面上直接生长次级结构SnO₂纳米棒,所制备的纳米复合材料形态均一、包覆紧密,可以作为雷达红外兼容隐身材料、光催化、太阳能电池、气敏传感器和锂离子电池负极材料。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，涉及一种SnO₂@ZnO纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

ZnO与SnO₂是两种重要的直接宽禁带半导体功能材料。ZnO的禁带宽度为3.37eV，激子束缚能为60meV，ZnO被广泛地应用在太阳能电池、显示器件和光电器件，光催化材料、雷达波吸收等材料之中。SnO₂禁带宽度为3.6eV，激子束缚能为130meV，SnO₂被广泛地应用在气体传感器、太阳能电池、透明导电电极、光催化材料、锂离子电池负极材料和红外低发射率材料中。将ZnO与SnO₂这两种材料进行复合构成SnO₂@ZnO材料，较单一材料相比，在气敏、光催化、隐身性能等方面都有显著的提高，因此通过调控ZnO与SnO₂纳米材料的生长可获得质量好且具有特定分级结构的纳米复合材料，在上述应用上具有重要意义。目前已经有大量科研工作者从事ZnO与SnO₂材料的复合并取得了一定的成果，如中国专利CN 103776870A公布了一种花状分级结构ZnO/SnO₂纳米复合材料的制备方法，中国专利CN 102618849 A公布了一种核壳结构ZnO/SnO₂纳米异质结材料的制备方法，中国专利CN 107142556 A公布了一种SnO₂/ZnO复合微纳米纤维的制备方法等。

发明内容

针对现有制备技术的缺陷和不足，本发明提供了一种SnO₂@ZnO纳米复合材料及其制备方法,其制备过程简单、反应温度较低，并且本发明制备的单晶SnO₂纳米棒均一、整齐地生长在ZnO表面，有利于提高材料的性质，具有广阔的应用前景。

为解决上述问题,本发明采取的技术方案为：

一种SnO₂@ZnO纳米复合材料，包括以同一球心为生长点的若干个ZnO纳米棱锥形成的ZnO纳米体，在所述的ZnO纳米棱锥的非极性面上长有SnO₂纳米棒；

所述的ZnO纳米棱锥的长径比为4～5，SnO₂纳米棒的长径比为6～10。

可选的,所述的ZnO纳米棱锥的长度为2～3μm,直径为500～600nm；SnO₂纳米棒的长度为200～300nm,直径为20～50nm。

可选的,包括采用微波水热法制备ZnO纳米体,再在ZnO纳米体的ZnO纳米棱锥的非极性面上采用微波水热法生长纳SnO₂米棒。

可选的,所述的微波水热法制备ZnO纳米体包括将表面活性剂溶液加入到含锌化合物溶液中并调节pH作为反应源进行微波水热反应,微波水热反应的温度为140℃,微波水热反应的时间为15min,微波功率为400W，微波水热反应的产物洗涤为中性并烘干即得ZnO纳米体；