[发明专利]一种二维介孔(GaN)1-x(ZnO)x固溶体纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料，其特征在于：(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料为多孔的二维纳米片组装而成，形貌呈组装均一的花瓣状结晶良好的单晶结构，X＝0.15～0.45；二维纳米片呈规则的六角形，二维纳米片的厚度为5～80纳米，二维纳米片的直径为0.5～10微米，二维纳米片的孔径为5～50纳米，二维纳米片的孔隙率为15～85％。

2.根据权利要求1所述的二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料，其特征在于：(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料其纳米片表面为粗糙表面，表面分布塔锥状(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体。

3.根据权利要求1所述的二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料，其特征在于：(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料成分含量可调，其中ZnO的原子百分比为15％～45％。

4.一种权利要求1所述的二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料的制备方法，其特征在于，该方法分两个阶段，包括如下步骤：

第一阶段，ZnGa₂O₄纳米材料的制备：

(1)称取草酸锌和硝酸镓Ga(NO₃)₃粉末，置于100ml的烧杯中；

(2)将步骤(1)中称取的药品溶解于蒸馏水中，搅拌10～20min至粉末完全溶解；

(3)将步骤(2)中的溶液转移至100ml聚四氟乙烯内胆，量取乙二胺溶液置于内胆中与步骤(2)的溶液混溶；

(4)将步骤(3)的聚四氟乙烯内胆置于不锈钢反应釜中，并将反应釜放入保温箱中，在反应温度下保温；

(5)待温度降至室温，取出产物，离心并用酒精清洗；

(6)将步骤(5)获得的产物置于干燥箱中，在80～120℃下干燥1～3h，ZnGa₂O₄产物为白色粉末；

第二阶段，ZnGa₂O₄纳米材料的氨化：

(7)称取步骤(6)的ZnGa₂O₄粉末置于石英瓷舟中，将其放入单温区管式炉中；

(8)在管式炉升温前，用氩气Ar清洗玻璃管5～30分钟，气流速率为50～120sccm；

(9)管式炉按速率为5～15℃/min升温，当达到温度时，向管式炉中通入氨气NH₃；

(10)当管式炉达到反应温度时，保温后自由冷却；

(11)取出样品，即得到二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料，(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体产物为黄色粉末。

5.根据权利要求4所述的二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，草酸锌和硝酸镓中Zn与Ga的原子比例为1:3～3:1，粉末总重量为0.1～1.5g。

6.根据权利要求4所述的二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，蒸馏水的体积为15～45ml。

7.根据权利要求4所述的二维介孔(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶体纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，乙二胺的体积为15～45ml。