CN102311142A - 原位气体生长制备氧化锌空心球的方法 - Google Patents
原位气体生长制备氧化锌空心球的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102311142A CN102311142A CN201110206412A CN201110206412A CN102311142A CN 102311142 A CN102311142 A CN 102311142A CN 201110206412 A CN201110206412 A CN 201110206412A CN 201110206412 A CN201110206412 A CN 201110206412A CN 102311142 A CN102311142 A CN 102311142A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zinc oxide
- zinc
- oxide hollow
- preparing
- hollow ball
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明提供的是一种原位气体生长制备氧化锌空心球的方法。将锌盐加入到体积百分比浓度为1%-30%的H2O2水溶液中,使锌离子浓度为0.01-0.1M,搅拌至锌盐完全溶解,然后加入碱源,碱和锌离子摩尔比范围为1-10,搅拌均匀得到混合溶液,将混合溶液转入到高压反应釜中,100-200℃下反应1-72小时,过滤,反复洗涤至中性,60℃干燥6-12小时,400-800℃煅烧2-24小时。本发明的方法在无任何模板剂的条件下,以含H2O2的水溶液作为溶剂,利用H2O2在加热条件下分解产生O2,以O2气泡为软模版,在上面沉积氧化锌前驱体,获得空心结构。是一种简单制备氧化锌空心球的方法。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种金属氧化物空心球的制备方法,具体地说是一种氧化锌空心球的制备方法。
背景技术
材料的内部结构对其性能有很大影响,合成具有特定成分和特殊结构的材料已经成为目前材料学家、物理学家和化学家关注的焦点。近年来利用各种方法已经成功的合成了诸如线材、棒、带、点、管等多种微/纳米结构。在这些结构中,微/纳米空心球由于其独特的性能如密度低,比表面积大,透气性好等,已经被成功的应用在催化、生物成像、微波吸收、可充电电池的合成、人工细胞、化学反应器、药物传输、能量储存介质和气体传感器等领域。空心球的合成目前主要有模板法、热蒸发法、水热法、化学诱导自转换法等。通过这些方法已经成功的合成了氧化锌、二氧化钛、硫化锌、硫化铜、氧化锆、硅、锡等材料的空心球。
氧化锌微/纳米空心球因在电子、光学、光电子领域的潜在应用而备受关注。然而,由于氧化锌的各向异性生长,所以获得氧化锌空心结构比较困难。目前,用于制备氧化锌空心球的方法主要有四种:热蒸发法,声化学法,自组装法和模板法,其中,模板法被认为是最有效的。模板法主要依靠牺牲模板(包括软模板和硬模板),氧化锌空心球的形成一般包括以下两个步骤:(1)摸板(如聚合物、碳球、细菌球体、皮克林、乙醇乳化液滴)上沉积氧化锌前驱体或氧化锌纳米壳;(2)焙烧或溶解去除模板。然而上述两个步骤往往使得制备条件苛刻,实际操作难度大,限制了氧化锌空心球工业化生产和应用。因此,研究简单、经济、无模板的氧化锌空心球制备方法具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需要加入任何表面活性剂,简单的原位气体生长制备氧化锌空心球的方法。
本发明的目的是这样实现的:
将锌盐加入到体积百分比浓度为1%-30%的H2O2水溶液中,使锌离子浓度为0.01-0.1M,搅拌至锌盐完全溶解,然后加入碱源,碱和锌离子摩尔比范围为1-10,搅拌均匀得到混合溶液,将混合溶液转入到高压反应釜中,100-200℃下反应1-72小时,过滤,反复洗涤至中性,60℃干燥6-12小时,400-800℃煅烧2-24小时。
所述的锌盐为Zn(NO3)2、ZnCl2、ZnCO3、ZnSO4、Zn(CH3COO)2中的一种。
所述碱为NaOH、尿素、六次甲基四胺,氨水中的一种。
本发明的方法成功的关键在于采用了高浓度的过氧化氢。在加热的条件下,过氧化氢原位分解产生大量氧气,氧气分子聚集,形成大量气泡。氧化锌前驱体以气泡为模版,在气泡表面大量聚集,最终形成空心结构。
本发明的方法在无任何模板剂的条件下,以含H2O2的水溶液作为溶剂,利用H2O2在加热条件下分解产生O2,以O2气泡为软模版,在上面沉积氧化锌前驱体,获得空心结构。是一种简单制备氧化锌空心球的方法。
附图说明
图1为本发明实施例1得到氧化锌前驱体空心球前驱体的FT-IR图;
图2为本发明实施例1段烧前氧化锌前驱体和煅烧后氧化锌空心球的XRD图:A:煅烧前;B:煅烧后。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的技术方案及效果作进一步描述。但是,所使用的具体方法、配方和说明并不是对本发明的限制。
实施例1:
在制备过程中,以Zn(NO3)2作为锌盐,H2O2含量为30%的水溶液作为溶剂。其制备过程如下:称取0.71gZn(NO3)2,加入到80ml含有30%H2O2的水溶液中,搅拌至锌盐完全溶解,溶液中锌离子浓度为0.03M,向溶液中加入0.48g尿素,尿素浓度为0.1M,搅拌均匀,将混合溶液转入到高压反应釜中,150℃下反应24h,过滤,反复洗涤至中性,60℃干燥6小时,500℃煅烧2小时。
实施例2:
以ZnCl2作为锌盐,其它实验条件同实施例1,可获得氧化锌空心球产物。
实施例3:
以六次甲基四胺作为碱源,其它实验条件同实施例1,可获得氧化锌空心球产物。
实施例4:
改变Zn(NO3)2和尿素的摩尔比为2,其它实验条件同实施例1,可获得氧化锌空心球产物。
实施例5:
其它实验条件同实施例1,改变水热反应温度(如120℃、140℃、160℃),可获尺寸均匀性不同的氧化锌空心球产物。
实施例6:
其它实验条件同实施例1,改变溶剂中H2O2的含量(如5%、10%、15%、20%)可获得不同空心程度的氧化锌空心球产物。
实施例7:
其它实验条件同实施例1,改变反应时间(如1、4、8、12小时)可获得不同尺寸大小的氧化锌空心球产物。
Claims (3)
1.一种原位气体生长制备氧化锌空心球的方法,其特征是:将锌盐加入到体积百分比浓度为1%-30%的H2O2水溶液中,使锌离子浓度为0.01-0.1M,搅拌至锌盐完全溶解,然后加入碱源,碱和锌离子摩尔比范围为1-10,搅拌均匀得到混合溶液,将混合溶液转入到高压反应釜中,100-200℃下反应1-72小时,过滤,反复洗涤至中性,60℃干燥6-12小时,400-800℃煅烧2-24小时。
2.根据权利要求1所述的原位气体生长制备氧化锌空心球的方法,其特征是:所述的锌盐为Zn(NO3)2、ZnCl2、ZnCO3、ZnSO4、Zn(CH3COO)2中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的原位气体生长制备氧化锌空心球的方法,其特征是:所述碱为NaOH、尿素、六次甲基四胺,氨水中的一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110206412A CN102311142A (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 原位气体生长制备氧化锌空心球的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110206412A CN102311142A (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 原位气体生长制备氧化锌空心球的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102311142A true CN102311142A (zh) | 2012-01-11 |
Family
ID=45424755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110206412A Pending CN102311142A (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 原位气体生长制备氧化锌空心球的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102311142A (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05294624A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-11-09 | Tosoh Corp | 配向性含硫酸水酸化亜鉛粉末及びその製造方法 |
CN101428846A (zh) * | 2008-12-03 | 2009-05-13 | 中国科学技术大学 | 一种纳米空心球结构非晶态氧化锌及其制备方法 |
CN101817548A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-01 | 中山大学 | 一种氧化锌空心球的制备方法 |
-
2011
- 2011-07-22 CN CN201110206412A patent/CN102311142A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05294624A (ja) * | 1991-04-26 | 1993-11-09 | Tosoh Corp | 配向性含硫酸水酸化亜鉛粉末及びその製造方法 |
CN101428846A (zh) * | 2008-12-03 | 2009-05-13 | 中国科学技术大学 | 一种纳米空心球结构非晶态氧化锌及其制备方法 |
CN101817548A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-01 | 中山大学 | 一种氧化锌空心球的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
S. CHENG ET AL.: "Soft-Template Synthesis and Characterization of ZnO2 and ZnO Hollow Spheres", 《J. PHYS. CHEM. C》 * |
刘宝 等: "单晶ZnO纳米棒的H2O2辅助水热法制备与表征", 《发光学报》 * |
李酽 等: "溶剂介质对ZnO晶体极性生长的影响", 《兰州理工大学学报》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fronczak et al. | Extraordinary adsorption of methyl blue onto sodium-doped graphitic carbon nitride | |
Chen et al. | Shape-controlled synthesis of one-dimensional MnO2 via a facile quick-precipitation procedure and its electrochemical properties | |
Yamaguchi et al. | Template-free synthesis of mesoporous β-MnO2 nanoparticles: structure, formation mechanism, and catalytic properties | |
CN107481827B (zh) | 内部限域生长MOFs的空心磁性碳纳米球的制备方法 | |
CN103754954B (zh) | 一种钼酸亚铁纳米立方体的制备方法 | |
Głowniak et al. | Recent developments in sonochemical synthesis of nanoporous materials | |
CN103301860B (zh) | 多壁碳纳米管负载磷酸银可见光光催化剂的制备方法 | |
CN104058380B (zh) | 表面多孔的椭球形离子掺杂型羟基磷灰石微球的制备方法 | |
CN102824884B (zh) | 一种TiO2/Fe2O3复合空心微球及其制备方法 | |
CN105562122A (zh) | 一种钙钛矿型核壳结构的金属氧化物及其制备方法和应用 | |
Truong et al. | Controlled synthesis of titania using water-soluble titanium complexes: A review | |
CN102303906B (zh) | 一种制备三维有序大孔BiVO4的抗坏血酸辅助胶晶模板法 | |
CN102764654B (zh) | 一类基于FexOy的无机纳米复合材料及其制备方法 | |
CN102515147A (zh) | 一种金属四氧化三物/石墨烯纳米复合材料的制备方法 | |
CN101269832A (zh) | 一种高比表面积高孔容纳米二氧化铈的制备方法 | |
CN109231276A (zh) | 氨基磺酸还原高锰酸钾制备α-MnO2纳米线的方法及应用 | |
CN101525158B (zh) | 一种制备三氧化二铁一维纳米材料的方法 | |
CN101596435B (zh) | 耐酸性的单分散碳-金属氧化物磁性复合微球的制备方法及磁性复合微球 | |
KR101108691B1 (ko) | 수열합성법에 의한 나노 산화아연 분말의 제조방법 | |
CN105198004B (zh) | 一种Fe3O4‑SnO2纳米复合材料及其制备方法 | |
CN102311142A (zh) | 原位气体生长制备氧化锌空心球的方法 | |
CN106186081A (zh) | 四氧化三铁磁性载体的制备方法 | |
CN109553128A (zh) | 金红石型二氧化钛纳米晶、其制备方法与应用 | |
CN102942208B (zh) | 一种简便制备碳掺杂介孔ZnO汉堡结构纳米组装体的方法 | |
CN106179431B (zh) | 一种锌钛复合金属氧化物及其制备和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120111 |