CN105879871A - 蝶翅构型等离子体金纳米棒复合光催化材料的制备方法 - Google Patents

蝶翅构型等离子体金纳米棒复合光催化材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，主要包括如下步骤：对蝴蝶翅膀进行前处理；将金属A、B的盐类化合物分别充分溶解于有机溶剂中，然后将两种有机溶液混合均匀，所述金属A选自金属Bi,Sr,Ca,Pb，Li,Na,K中的一种；所述金属B选自金属V，Ti，Ta中的一种；将蝶翅模板浸入上述制备的混合溶液中并保温；将上述蝶翅模板取出并清洗干燥；将蝶翅模板在500℃‑600℃保温5‑10小时；通过种子生长法制备金纳米棒；通过改进的初湿浸润法将金纳米棒负载至所述多元金属氧化物材料上。本发明制备的复合光催化材料体系能显著提升材料的光催化性能。

Description

蝶翅构型等离子体金纳米棒复合光催化材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种多元金属氧化物负载等离子体金属纳米结构复合光催化材料的制备方法，特别是一种利用蝶翅模板制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的制备方法。
背景技术
能源和环境是21世纪人类面临和亟待解决的重大问题。光催化材料能破坏许多结构稳定的难降解有机污染物、还原重金属离子、除臭、防腐和杀菌，与传统水处理技术相比，其具有节能、高效、污染物降解彻底等优点及无二次污染等特点，目前已成为一种具有重要应用前景的环境污染控制方法。传统光催化材料具有光响应范围窄，量子效率低等缺点。为了拓宽光响应范围，人们采用各种方法探索新型可见光光催化材料，其中包括各种非金属和金属离子掺杂、贵金属修饰、复合光催化材料、染料敏化光催化材料以及各种新型复合氧化物光催化材料的研究。
表面等离子体光催化材料是新兴研究热点，当与紫外-可见-近红外波段的光子相互作用时，金、银、铜纳米结构展现出谐振行为。由于大部分的太阳光由紫外-可见-近红外波段光子构成，这些贵金属纳米结构受到了大量关注。通过改变等离子体纳米颗粒的成分、形状和尺寸，可以实现特定的纳米结构与整个波段太阳光的相互作用，将此贵金属纳米结构与传统半导体光催化材料复合之后，可以拓宽光催化材料的光响应波段，从而实现更高效的光催化性能。金纳米棒是一种常见的等离子体贵金属纳米结构，其独特且可调节的各种性能，包括局域表面等离子谐振、良好的生物相容性、易表面改性等，使其非常适用于生物、化学传感器以及纳米医学方面的应用。此外可以通过控制其长径比来调节响应波段范围，而且其制备/调控方法简单易行，具有较高的实用价值。
多元金属氧化物材料是由两种或两种以上金属元素构成的氧化物材料。因为其本身独特的物理化学特点，具有铁电、电磁、压电、介电等半导体性质，被广泛应用于电子、催化、光电转换、环境净化、燃料电池等行业。特别是在光催化领域，根据多元金属氧化物种类的不同，可在紫外线、可见光、红外线区域呈现出独特的屏蔽和吸收特性，具有良好的光功能活性。随着材料制备技术的不断发展和成熟，人们可以制备出不同粒径、不同组分、不同结构的各种类型的多元金属氧化物。但是三维分级构型多元金属氧化物负载等离子体纳米贵金属复合光催化体系的制备却鲜有报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，使制得的多元金属氧化物材料具有蝶翅分级精细结构，金纳米棒具有拓宽光催化材料光响应波段的功能，从而实现高效的光催化性能。同时原料来源广，工艺相对简单。
本发明的技术方案如下：
一种利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，包括如下步骤：
第一步，将蝴蝶翅膀进行前处理：具体地，优选将蝴蝶翅膀在无水乙醇中浸泡十分钟，之后用2％-8％氢氧化钠水溶液浸泡2-6小时，再用去离子水清洗数次；得到蝶翅模板；
准备金属A、B盐类化合物的混合有机溶液：
首先，将金属A、B的盐类化合物在合适温度下分别溶解于有机溶剂中，搅拌至充分溶解；其中，所述金属A，是金属Bi,Sr,Ca,Pb，Li,Na,K中的一种；所述金属B，是金属V，Ti，Ta中的一种；
所述有机溶剂，优选是是丙三醇/乙醇混合溶液、四甲基氢氧化铵溶液、乙酰丙酮、乙醇乙酸混合物、无水乙醇、乙二醇甲醚、糠醇中的一种；
所述合适温度，优选是25-70℃；
然后，将上述两种分别溶解有金属A、B的盐类化合物的有机溶剂混合，并加入适量的P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物，制备钛酸盐、钽酸盐时加入)或浓硝酸(制备钒酸盐时加入)，在特定温度下搅拌混合均匀；其中，P123是一种表面活性剂，提高产物的比表面积，主要是提高介孔的含量，一般P123用的比较多，其他如F127也可以但用的很少；浓硝酸是为了溶解两种溶液混合时产生的沉淀；
所述特定温度，优选是25-70℃；
第二步，将第一步处理好的蝶翅模板浸入第一步制备的金属A、B盐类化合物的混合有机溶液中，在合适温度下保温8-120小时；
所述合适温度，最优选地，制备钒酸盐为30℃，钛酸盐为25℃，钽酸盐为50℃；
所述保温时间，最优选地，制备钒酸盐是12小时，钛酸盐和钽酸盐是8小时；
第三步，将上述蝶翅模板取出，用无水乙醇清洗四次，并在某一温度下干燥8小时；
所述某一温度，最优选地，制备钒酸盐是60℃，钛酸盐是100℃，制备钽酸盐是50℃；
第四步，将蝶翅模板在氧气或空气气氛中500℃-600℃保温一段时间，即得到具有蝶翅微结构的多元金属氧化物材料；
所述保温时间，是5-10小时；
第五步，通过种子生长法制备所需长径比的金纳米棒。优选地，制备方法是：先配置混合溶液，在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中，先后加入硝酸银溶液、氯金酸溶液、对苯二酚溶液，形成7.6mL的0.1M的十六烷基三甲基溴化铵、一定浓度的硝酸银、0.4mM的氯金酸、5.26mM的对苯二酚；之后加入0.76μL的17mM的硼氢化钠冰水溶液并剧烈搅拌；然后将上述溶液在30℃下保温12h。上述所有操作均在30℃下进行。最后，将得到的金纳米棒胶体溶液于8000转/分的速度下离心两次以除去多余的CTAB。
所述硝酸银的一定浓度，是0.08mM-0.16mM；硝酸银具体浓度的选定可根据制备金纳米棒吸收峰位置的具体需求而定，如吸收峰要求位于716nm处，则硝酸银浓度则为0.086mM。
第六步，通过改进的初湿浸润法将金纳米棒负载至多元金属氧化物材料上：先配置预处理悬浊液：将乙二胺四乙酸(EDTA)和二甲基甲酰胺(DMF)按质量比1:10混合得到悬浊液；之后吸取2-8mL的悬浊液缓慢滴入装有0.05-0.5g的多元金属氧化物样品的培养皿中，然后80-110℃保温6-8h；随后，用热的去离子水将样品清洗三次，然后滴加1-2mL的0.5-0.7mg/mL的金纳米棒胶体溶液，用锡纸将培养皿密封后在40-80℃下保温6-8h。最后，揭开锡纸，在空气中干燥12h。
优选地，所述的蝴蝶翅膀指裳凤蝶、巴黎翠凤蝶、绿霓德凤蝶、蓝闪蝶、红珠凤蝶中的一种或几种。
优选地，所述的金属A、B的盐类化合物，选自金属A、B的硝酸盐、乙酸盐或醇盐中的一种。更优选地，金属A的盐类化合物选自硝酸铋[Bi(NO3)3·5H2O]、乙酸锶[Sr(CH3COO)2]、乙酸钙[Ca(CH3COO)2]、乙酸铅[Pb(CH3COO)2]、乙酸钠[Na(CH3COO)3]、乙酸钾[K(CH3COO)3]、乙酸锂[Li(CH3COO)3]、乙醇钠[C2H5ONa]；金属B的盐类化合物选自偏钒酸铵[NH4VO3]、钛酸四丁酯[Ti(OC2H5)4]、乙醇钽[Ta(OC2H6)5]。
本发明基于以下原理：天然蝴蝶翅膀鳞片结构会对某一波长的光有特定的响应，如减少反射、增强吸收、光子晶体等，以三维、两维、一维或者零维、连续或者非连续等不同形式存在于不同的蝴蝶翅膀结构中。本发明以天然材料中的微纳结构为模板，遗传其结构，变异其组分，实现组分的变异转化。等离子体谐振增强光催化性能可以通过近场增强机制来解释，它的核心是半导体光催化材料与金纳米棒等离子体谐振引起的强近电场的相互作用。具体来讲，由于等离子体谐振，金纳米棒能够被特定波长的光激发，被激发的金纳米棒周围产生了很强的近电场(比入射光子高出数个数量级)。当半导体光催化材料与金纳米棒足够接近时，这些强电场能够对半导体产生作用。因为电子空穴对(导带上的激发电子与价带上留下的空穴)的产生速率与其所受到的电场强度呈正相关，所以在金纳米棒引起的强电场作用下，半导体光催化材料的某些区域会产生电子空穴对，从而使得整个光催化系统能在此波段下工作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明利用蝶翅为模板制得的多元金属氧化物材料成本低廉、工艺简单、选择性范围广；
第二，本发明采用蝴蝶翅膀为模板制备的分级结构多元金属氧化物，具有很高比表面积，大幅提升了材料的光吸收性能，显著改善了多元金属氧化物的光催化性能；
第三，本发明在半导体光催化材料表面负载了金纳米棒，具有可调的吸收峰，将复合光催化体系的响应波段拓宽至可见-近红外波长范围，显著提升了材料的光催化性能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1是本发明实施例1不同结构的金纳米棒/钒酸铋复合光催化材料在700-800nm光照射下降解异丙醇生成二氧化碳的对比图。
具体实施方式
本发明提供一种蝶翅结构多元金属氧化物复合等离子体金纳米棒的制备方法，用于光催化领域。
具体方法如下：1)选择不同种类的蝴蝶翅膀，进行前处理；金属A、B的金属盐类化合物在合适温度下分别溶解于两种有机溶剂中，搅拌至充分溶解；将上述两种溶解有金属盐类化合物的有机溶剂混合，并加入适量的P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)或者浓硝酸，在特定温度下搅拌混合均匀；2)将处理好的蝶翅模板浸入上述制备的溶液中，在合适温度下保温一段时间；3)将上述蝶翅模板取出，用无水乙醇清洗四次，并在某一温度下干燥；4)将蝶翅模板在特定气氛中500℃-600℃保温一段时间，即得到具有蝶翅微结构的多元金属氧化物材料；5)使用种子生长法制备不同长径比的金纳米棒；6)采用改进的初湿浸润法将金纳米棒负载到所制备的蝶翅结构多元金属氧化物表面。
其中，金属A选自金属Bi,Sr,Ca,Pb，Li,Na,K中的一种；金属B选自金属V，Ti，Ta中的一种。
制备金纳米棒的种子生长法是指：先配置混合溶液，在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中，先后加入硝酸银溶液、氯金酸溶液、对苯二酚溶液，形成7.6mL的0.1M的十六烷基三甲基溴化铵、0.08mM-0.16mM的硝酸银、0.4mM的氯金酸、5.26mM的对苯二酚；之后加入0.76μL的17mM的硼氢化钠冰水溶液并剧烈搅拌；然后将上述溶液在30℃下保温12h。所有操作均在30℃下进行。最后，将得到的金纳米棒胶体溶液于8000转/分的速度下离心两次以除去多余的CTAB。
负载金纳米棒所采用的改进的初湿浸润法是指：先配置预处理悬浊液：将乙二胺四乙酸(EDTA)和二甲基甲酰胺(DMF)按质量比1:10混合得到悬浊液；之后吸取5mL的悬浊液缓慢滴入装有0.1g的钒酸铋样品的培养皿中，后110℃保温6h；随后，用热的去离子水将样品清洗三次，然后滴加1.6mL的0.65mg/mL的金纳米棒胶体溶液，用锡纸将培养皿密封后在60℃下保温6h。最后，揭开锡纸，在空气中干燥12h。
本发明制备的复合光催化材料体系具有生物特定的功能结构，对不同波段的光波具有明显增强的捕获吸收特性，能显著提升材料的光催化性能。
在本文中，由「一数值至另一数值」表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例
下面结合本发明的一些实施例对本发明的方法作详细说明。下述实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
选取绿霓德凤蝶蝶翅为原料，将蝶翅首先在无水乙醇中浸泡十分钟，用2％-8％氢氧化钠水溶液浸泡2-6小时，用去离子水清洗数次。将硝酸铋、偏钒酸铵分别溶于乙醇/乙酸的混合物、四甲基氢氧化铵溶液中并混合，后加入65％的浓硝酸并于70℃下搅拌至溶液澄清；将处理好的蝶翅浸入上述溶液，室温静置12小时，后取出用乙醇清洗4遍，后将蝶翅60℃干燥12小时，最后在空气气氛中以1℃/分钟的升温速度对其进行高温处理，在600℃保温4小时后即可得到具有绿霓德凤蝶蝶翅结构的钒酸铋材料。
通过简便的种子生长法合成高纯度的长模谐振吸收峰在716nm的金纳米棒：先配置混合溶液，在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中，先后加入硝酸银溶液、氯金酸溶液、对苯二酚溶液，形成7.6mL的0.1M的十六烷基三甲基溴化铵、0.086mM的硝酸银、0.4mM的氯金酸、5.26mM的对苯二酚；之后加入0.76μL的17mM的硼氢化钠冰水溶液并剧烈搅拌；然后将上述溶液在30℃下保温12h。所有操作均在30℃下进行。最后，将得到的金纳米棒胶体溶液于8000转/分的速度下离心两次以除去多余的CTAB。
通过改进的初湿浸渍法将所制备的金纳米棒负载在钒酸铋表面。先配置预处理悬浊液：将乙二胺四乙酸(EDTA)和二甲基甲酰胺(DMF)按质量比1:10混合；之后吸取5mL的悬浊液缓慢滴入装有0.1g的钒酸铋样品的培养皿中，后110℃保温6h；随后，用热的去离子水将样品清洗三次，然后滴加1.6mL的0.65mg/mL的金纳米棒胶体溶液，用锡纸将培养皿密封后在60℃下保温6h。最后，揭开锡纸，在空气中干燥12h，即得到了具有蝶翅结构的金纳米棒/钒酸铋复合光催化材料。
请参见图1，其所示为不同结构的金纳米棒/钒酸铋复合光催化材料在700-800nm光照射下降解异丙醇生成二氧化碳的对比图。其中，正方形点代表本实施例制备得到的具有蝶翅结构的金纳米棒/钒酸铋复合光催化材料，三角形点代表上述的材料研磨而成的钛酸锶粉末，圆点代表无蝶翅模板制备出的金纳米棒/钒酸铋复合光催化材料，倒三角形点是具有蝶翅结构的钒酸铋光催化材料。
从图1中可见，在700-800nm的光照射下，具有蝶翅结构的金纳米棒/钒酸铋复合光催化材料的异丙醇光降解能力比无蝶翅模板的提升了两倍左右；而没有负载金纳米棒的钒酸铋光催化材料几乎没有光催化性能。
因此可见，蝶翅结构显著增强了材料的光捕获性能，而金纳米棒则拓展了光催化材料的光波段响应范围。
本实施例所得到的具有蝶翅结构的金纳米棒/钒酸铋材料在近红外光范围内具有良好的光捕获及光催化性能。
实施例二
选取裳凤蝶蝶翅为原料，将蝶翅首先在无水乙醇中浸泡十分钟，用2％-8％氢氧化钠水溶液浸泡2-6小时，用去离子水清洗数次；将10mmol/L钛酸四丁酯的乙酰丙酮溶液、10mmol/L乙酸锶的乙醇/乙酸溶液各100ml混合，之后加入4g P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)并于70℃搅拌4小时；将处理好的蝶翅浸入上述溶液，室温静置8小时，然后取出用乙醇清洗4遍，再将蝶翅100℃干燥1天，最后在氧气气氛中以1℃/分钟的升温速度对其进行高温处理，在600℃保温10小时后即可得到具有蝶翅结构的钛酸锶材料。
通过简便的种子生长法合成高纯度的长模谐振吸收峰在600nm的金纳米棒：先配置混合溶液，在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中，先后加入硝酸银溶液、氯金酸溶液、对苯二酚溶液，形成7.6mL的0.1M的十六烷基三甲基溴化铵、0.068mM的硝酸银、0.4mM的氯金酸、5.26mM的对苯二酚；之后加入0.76μL的17mM的硼氢化钠冰水溶液并剧烈搅拌；然后将上述溶液在30℃下保温12h。所有操作均在30℃下进行。最后，将得到的金纳米棒胶体溶液于8000转/分的速度下离心两次以除去多余的CTAB。
通过改进的初湿浸渍法将所制备的金纳米棒负载在钛酸锶表面：先配置预处理悬浊液：将乙二胺四乙酸(EDTA)和二甲基甲酰胺(DMF)按质量比1:10混合；之后吸取5mL的悬浊液缓慢滴入装有0.1g的钛酸锶样品的培养皿中，后110℃保温6h；随后，用热的去离子水将样品清洗三次，然后滴加1.6mL的0.65mg/mL的金纳米棒胶体溶液，用锡纸将培养皿密封后在60℃下保温6h。最后，揭开锡纸，在空气中干燥12h，即得到了具有蝶翅结构的金纳米棒/钛酸锶复合光催化材料。
经采用与实施例1类似的对比试验发现，本实施例所得到的具有裳凤蝶蝶翅结构的金纳米棒/钛酸锶复合光催化材料在宽波段可见光范围内具有良好的光捕获及光催化性能。
实施例三
选取蓝闪蝶蝶翅为原料，将蝶翅首先在无水乙醇中浸泡十分钟，用2％-8％氢氧化钠水溶液浸泡2-6小时，用去离子水清洗数次；将10mM的乙酸钾、乙醇钽分别溶于100ml的无水乙醇和100ml乙二醇甲醚中，后混合，搅拌两小时；加入蓝闪蝶蝶翅模板，50℃保温8小时；取出蝶翅用无水乙醇清洗数次，后在室温下干燥过夜，在氧气气氛中以1℃/分钟的升温速度对其进行高温处理，在550℃保温10小时，即可得到具有蓝闪蝶蝶翅形态的多孔钽酸钾材料，具有很高的比表面积。
通过简便的种子生长法合成高纯度的长模谐振吸收峰在900nm的金纳米棒：先配置混合溶液，在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中，先后加入硝酸银溶液、氯金酸溶液、对苯二酚溶液，形成7.6mL的0.1M的十六烷基三甲基溴化铵、0.116mM的硝酸银、0.4mM的氯金酸、5.26mM的对苯二酚；之后加入0.76μL的17mM的硼氢化钠冰水溶液并剧烈搅拌；然后将上述溶液在30℃下保温12h。所有操作均在30℃下进行。最后，将得到的金纳米棒胶体溶液于8000转/分的速度下离心两次以除去多余的CTAB。
通过改进的初湿浸渍法将所制备的金纳米棒负载在钽酸钾表面：先配置预处理悬浊液：将乙二胺四乙酸(EDTA)和二甲基甲酰胺(DMF)按质量比1:10混合；之后吸取5mL的悬浊液缓慢滴入装有0.1g的钽酸钾样品的培养皿中，后110℃保温6h；随后，用热的去离子水将样品清洗三次，然后滴加1.6mL的0.65mg/mL的金纳米棒胶体溶液，用锡纸将培养皿密封后在60℃下保温6h。最后，揭开锡纸，在空气中干燥12h，即得到了具有蝶翅结构的金纳米棒/钽酸钾复合光催化材料。
经采用与实施例1类似的对比试验发现，本实施例所得到的具有蓝闪蝶蝶翅结构的金纳米棒/钽酸钾复合光催化材料在近红外光范围内具有良好的光捕获及光催化性能。
在本发明及上述实施例的教导下，本领域技术人员很容易预见到，本发明所列举或例举的各原料或其等同替换物、各加工方法或其等同替换物都能实现本发明，以及各原料和加工方法的参数上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (10)

1.一种利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，包括如下步骤：
第一步，选择具有分级结构的蝴蝶翅膀，进行前处理，得到蝶翅模板；
将金属A、B的盐类化合物分别充分溶解于有机溶剂中，得到两种有机溶液，其中，所述金属A选自金属Bi,Sr,Ca,Pb，Li,Na,K中的一种；所述金属B选自金属V，Ti，Ta中的一种；然后将上述两种有机溶液混合，并加入表面活性剂或沉淀溶解剂，混合均匀得到混合溶液；
第二步，将蝶翅模板浸入上述制备的混合溶液中并保温8-120小时；
第三步，将上述蝶翅模板取出并清洗，之后进行干燥；
第四步，将蝶翅模板在500℃-600℃保温5-10小时，即得到具有蝶翅分级结构的多元金属氧化物材料；
第五步，通过种子生长法制备特定长径比的金纳米棒；
第六步，通过改进的初湿浸润法将金纳米棒负载至所述多元金属氧化物材料上。
2.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，第二步中，所述保温的温度，为25℃-95℃。
3.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，第三步中，所述干燥的温度是50℃-100℃，所述干燥的时间是6-10小时。
4.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，所述的具有分级结构的蝴蝶翅膀选自裳凤蝶、巴黎翠凤蝶、绿霓德凤蝶、蓝闪蝶、红珠凤蝶蝶翅中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，所述的金属A、B的盐类化合物选自金属A、B的硝酸盐、乙酸盐或醇盐中的一种。
6.根据权利要求1或5所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，所述金属A的盐类化合物选自硝酸铋、乙酸锶、乙酸钙、乙酸铅、乙酸钠、乙酸钾、乙酸锂或乙醇钠；所述金属B的盐类化合物选自偏钒酸铵、钛酸四丁酯或乙醇钽。
7.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，第一步中，所述有机溶剂选自丙三醇/乙醇混合溶液、四甲基氢氧化铵溶液、乙酰丙酮、乙醇乙酸混合物、无水乙醇、乙二醇甲醚、糠醇中的一种。
8.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，第四步所述的多元金属氧化物是指钒酸铋、钛酸锶、钛酸铅、钛酸钙、钽酸钠、钽酸钾、钽酸锂中的一种。
9.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，第五步所述的种子生长法是指：
先配置混合溶液，在十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，先后加入硝酸银溶液、氯金酸溶液、对苯二酚溶液，形成7.6mL的0.1M的十六烷基三甲基溴化铵、0.08mM-0.16mM的硝酸银、0.4mM的氯金酸、5.26mM的对苯二酚；
之后加入0.76μL的17mM的硼氢化钠冰水溶液并剧烈搅拌；
然后将上述溶液在30℃下保温12h；所有操作均在30℃下进行；
最后，将得到的金纳米棒胶体溶液于8000转/分的速度下离心两次以除去多余的CTAB。
10.根据权利要求1所述的利用蝶翅结构制备分级结构多元金属氧化物负载等离子体金纳米棒复合光催化材料的方法，其特征是，第六步所述的改进的初湿浸润法是指：
先配置预处理悬浊液：将乙二胺四乙酸和二甲基甲酰胺按质量比1:10混合得到悬浊液；
之后吸取5mL的悬浊液缓慢滴入装有0.1g的多元金属氧化物样品的培养皿中，然后110℃保温6h；
随后，用热的去离子水将样品清洗三次，然后滴加1.6mL的0.65mg/mL的金纳米棒胶体溶液，用锡纸将培养皿密封后在60℃下保温6h；
最后，揭开锡纸，在空气中干燥12h。
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