[发明专利]一种ZnO功能纳米材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种ZnO功能纳米材料及其制备方法，该制备方法包含：将醋酸锌的甲醇‑水溶液加热至50℃，形成均一的溶液，滴加至氢氧化钠的甲醇溶液，得到的溶液中9≤pH≤11，在密封反应容器中温度升至55℃反应，得到ZnO的甲醇悬浊液，经后处理得到强紫外光吸收的氧化锌纳米晶粉末，该氧化锌纳米晶粉末的晶粒尺寸为10～12nm。本发明的方法能够在近室温下制备具有强紫光吸收的ZnO功能纳米材料，可用于光催化和纳米生物工程。

技术领域

本发明涉及一种ZnO功能纳米材料，具体涉及一种ZnO功能纳米材料及其制备方法。

背景技术

纳米氧化锌(ZnO)是一种高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质，如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等，可用于制造气体传感器、荧光体、变阻器、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂等。因它在光催化、生物工程及光电器件等领域有巨大的潜在应用价值，国内外很多科研单位和高校团队都致力于研究氧化锌可控合成及光学特性。

目前，纳米氧化锌的制备主要包括：固相法、液相法和气相法。其中，液相法主要有：均匀沉淀法、直接沉淀法、水热合成法、溶胶－凝胶法、喷雾热分解法、超声波合成法等。水热合成法是在密闭容器(高压釜)中，以水为溶剂，通过对水溶液的加热至接近其临界温度而产生高压，原始混合物在此条件下进行反应，从而合成与制备出所需的无机材料，但是其需要在高压高温条件下进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种ZnO功能纳米材料及其制备方法，该方法能够在近室温下制备具有强紫光吸收的ZnO功能纳米材料，可用于光催化和纳米生物工程。

为了达到上述目的，本发明提供了一种ZnO功能纳米材料在近室温下的制备方法，该制备方法包含：

将醋酸锌的甲醇水溶液加热至50℃，形成均一的溶液，滴加至氢氧化钠的甲醇溶液，得到的溶液中9≤pH≤11，在密封反应容器中温度升至55℃反应，得到ZnO的甲醇悬浊液，经后处理得到强紫外光吸收的氧化锌纳米晶粉末，该氧化锌纳米晶粉末的晶粒尺寸为10～12nm。

优选地，所述醋酸锌的甲醇水溶液是通过醋酸锌水溶液和甲醇/水溶液配制的；其中，所述醋酸锌水溶液的浓度为0.1～0.2mol/L；所述醋酸锌水溶液和甲醇/水溶液的体积比(2～4)：1。

优选地，所述醋酸锌的甲醇水溶液是通过将醋酸锌水溶液加至45℃的甲醇/水溶液中获得的。

优选地，所述甲醇/水溶液中，甲醇与水的体积比为1：1。

优选地，所述氧化锌纳米晶粉末吸收中心波长为370nm的紫外光。

优选地，所述氧化锌纳米晶粉末的吸收强度为0.4～0.9。

优选地，所述密封反应容器中反应时间为2h。

优选地，所述氢氧化钠的甲醇溶液的浓度为0.1mol/L。

优选地，所述后处理为，静置12h，转速为10000r/min离心分离，洗涤和40～50℃真空干燥24～30h。

本发明的另一目的是提供一种ZnO功能纳米材料，该ZnO功能纳米材料通过所述的制备方法获得。

本发明的ZnO功能纳米材料及其制备方法，具有以下优点：

本发明的方法适用于ZnO等新进催化纳米材料的制备，所制备的功能纳米材料具有较高的吸收紫外光的性能，不仅可以对新能源光催化的活性材料，而且可以应用于纳米生物工程方面。

本发明的方法制备的强紫外光吸收的氧化锌纳米晶粉末纯度高、均一性好，通过控制溶液的pH值和温度有效调控晶体的生长取向。