[发明专利]一种锰酸锌纳米球材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种锰酸锌纳米球材料的制备方法，包括以下步骤：（1）室温下采用化学沉淀法制备含有实心菱形十二面体ZIF‑8纳米颗粒的溶液，离心分离沉淀，无水乙醇洗涤，干燥后得实心菱形十二面体ZIF‑8纳米颗粒；（2）将实心菱形十二面体ZIF‑8乙醇溶液与四水合氯化锰乙醇溶液混合，进行溶剂热反应，得到含有ZnMnsubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米球的溶液，离心分离沉淀，无水乙醇洗涤，干燥后得到ZnMnsubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米球颗粒；（3）将获得的ZnMnsubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;纳米球颗粒研磨后高温煅烧，获得结晶度良好的锰酸锌纳米球材料。本发明简单易行，耗时短，成本低。

技术领域

本发明涉及纳米材料生产技术领域，特别涉及一种锰酸锌纳米球材料的制备方法。

背景技术

组成ZnMn₂O₄这一物质的元素在地球上储量丰富，环境友好，被认为是具有潜力应用在气敏传感器敏感材料、锂离子电池电极材料以及光催化材料等领域的材料之一。同样的，对ZnMn₂O₄材料的形貌设计和纳米化处理就显得尤为重要。

中国专利CN 106848289 B公开了一种类藕片状尖晶石型ZnMn₂O₄粉体的制备方法，通过微波辐照使反应溶液快速达到180℃左右的反应温度，反应3h左右得到特定形貌的前驱产物，前驱产物通过600℃左右高温煅烧即制得类藕片状尖晶石型ZnMn₂O₄粉体。该方法不仅能让ZnMn₂O₄粉体分散均匀，而且制备的ZnMn₂O₄粉体拥有独特的类藕片状结构，具有较大的比表面积及片状结构。但是该方法需要使用昂贵的微波辐照反应设备，且制备的纳米材料形貌单一，使用的反应溶剂对人体有害。

中国专利CN 102660770 A公开了αMnO₂纳米棒模板法制备ZnMn₂O₄纳米棒的方法，使用αMnO₂纳米棒为模板,加入锌盐溶液和碱性溶液后经过反应制得αMnO₂/Zn(OH)₂前驱体,最后通过锻烧得到ZnMn₂O₄纳米棒材料。该方法是典型的硬模板制备方法，合成样品形貌良好，结构有序性高。但是该方法操作流程繁琐，水热反应所需时间较长，整体效率低且制备过程需要使用HCI和NaOH溶液，产生的酸性和碱性废液，处理起来危险程度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锰酸锌纳米球材料的制备方法，简单易行，耗时短，成本低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种锰酸锌纳米球材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）室温下采用化学沉淀法制备含有实心菱形十二面体ZIF-8纳米颗粒的溶液，离心分离沉淀，无水乙醇洗涤，干燥后得实心菱形十二面体ZIF-8纳米颗粒；

（2）将实心菱形十二面体ZIF-8乙醇溶液与四水合氯化锰乙醇溶液混合，进行溶剂热反应，得到含有ZnMn₂O₄纳米球的溶液，离心分离沉淀，无水乙醇洗涤，干燥后得到ZnMn₂O₄纳米球颗粒；

（3）将获得的ZnMn₂O₄纳米球颗粒研磨后高温煅烧，获得结晶度良好的锰酸锌纳米球材料。