[发明专利]一种多级多孔金属氧化物纳米材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种多级多孔金属氧化物纳米材料的制备方法。

技术背景

多孔金属氧化物纳米材料有着广泛的工业用途，其中包括光催化、气敏、制药、涂料、化妆品等领域。将多孔氧化物纳米材料应用于制备特殊气体气敏性能测试、光催化剂、催化剂负载、分子过滤等等都是现代科技研究的前沿课题（Haifeng Yang et al.One-Step Nanocasting Synthesis of Highly Ordered Single Crystalline Indium Oxide Nanowire Arrays from Mesostructured Frameworks.J.Am.Chem.Soc.,2003,125:4724；Thomas Waitz et al.Ordered Mesoporous In₂O₃:Synthesis by Structure Replication and Application as a Methane Gas Sensor.Adv.Funct.Mater.,2009,19:653；Lina Han et al.Study on formaldehyde gas-sensing of In₂O₃-sensitized ZnO nanoflowers under visible light irradiation at room temperature.J.Mater.Chem.,2012,22:12915）。

但是现有的制备多孔氧化物的方法大多具有合成条件复杂、反应步骤多、原料昂贵、反应条件苛刻、反应需要高温或者高压，从而提高了多孔半导体材料的应用成本，限制了多孔材料的发展（N.Du et al.Porous Indium Oxide Nanotubes:Layer-by-Layer Assembly on Carbon-Nanotube Templates and Application for Room-Temperature NH₃Gas Sensors.Adv.Mater.,2007,19:1641；A.Prim et al.A Novel Mesoporous CaO-Loaded In₂O₃Material for CO₂Sensing.Adv.Funct.Mater.,2007,17:2957；B.Tian et al.General Synthesis of Ordered Crystallized Metal Oxide Nanoarrays Replicated by Microwave-Digested Mesoporous Silica.Adv.Mater.,2003,15:1370）。不仅如此，现有的多孔氧化物制备方法所制得的多孔氧化物表面形貌比较简单，孔表面光滑，比表面积不够大，从而限制了多孔氧化物在表面活性上的功效（Suqing Wang et al.Three-dimensional porous V₂O₅cathode with ultra high rate capability.Energy&Environmental Science,2011,4:2854；Ferdi Schüth.Non-siliceous Mesostructured and Mesoporous Materials.Chem.Mater.,2001,13:3184）。

因此，开展一种简单、步骤少、易操作、产物比表面积大、表面活性位点多的多级多孔氧化物的制备方法非常重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级多孔金属氧化物纳米材料的制备方法，以可溶性金属盐为原料，大量合成金属氢氧化物，通过低温煅烧金属氢氧化物，从而得到表面具有多级多孔的氧化物纳米材料，这些多级多孔氧化物纳米材料具有比表面积大、表面活性位点多的特点，材料表面的物理、化学反应速度快，且材料表面的响应灵敏度高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种多级多孔金属氧化物纳米材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）将一种以上的可溶性金属盐溶解于水中，形成溶液，再加入碱；

（2）将步骤（1）得到的溶液在50-100℃加热0.5-20小时，形成金属氢氧化物沉淀；