[发明专利]一种GaOOH,Zn2+

说明书

本发明公开了一种GaOOH,Zn²⁺一维纳米材料的制备方法。先将浓度为0.10～0.15mol/L的醋酸锌和0.10～0.15mol/L的硝酸镓水溶液混合，其中醋酸锌与硝酸镓摩尔比为0.6～1；再加入一定量的蒸馏水，搅拌至混合均匀后，在搅拌过程中加入0.10～0.15mol/L的Na₂EDTA水溶液，使Na₂EDTA与硝酸镓摩尔比控制在0.6～1；加入正丁醇溶剂，使水与正丁醇体积比为1:1，用新鲜配制的氢氧化钠溶液调节溶液pH，然后进行溶剂热反应。本发明合成方法简单，低温易得、环境友好、绿色经济、不需煅烧，可在溶液中直接得到产物，所得氢氧化氧镓纯度高，为一维结构纳米结构，形貌单一、且分散性好。

技术领域

本发明涉及无机纳米材料，特别涉及一种GaOOH,Zn²⁺一维纳米材料的制备方法。

背景技术

纳米材料，作为一种新型的潜力材料，自1861年开始进入科学家们的研究视野之后，一直受研究者关注。它是指在三维空间中至少有一维是处于纳米尺寸范围(1-100nm)，且处于这一范围的颗粒总数量占整个材料中颗粒总数的一半以上的一种材料。其按维度一般分为零维纳米材料、一维纳米材料、二维纳米材料和三维纳米材料。目前，一维纳米材料如纳米线、纳米棒、纳米管、纳米带等形式的纳米材料因其优异的光电性能而逐渐成为了科学家们研究的热点方向。

金属羟基氧化物，作为一种新型的纳米材料，是指由氢氧根离子、氧离子与某一金属离子构成的化合物，最常见的是由+3价金属离子形成的化学式为 MO(OH)的化合物，其在催化、吸附、荧光材料和电化学等领域都具有很高的潜在应用价值。但是，就目前来说，与制备金属氧化物和金属硫化物等各种纳米结构相比，金属羟基氧化物一维纳米材料的制备相对较少，尤其是掺杂金属羟基氧化物一维纳米材料的制备更不多见。

发明内容

本发明的目的在于首次创新提供一种GaOOH,Zn²⁺一维纳米材料的制备方法，所得氢氧化氧镓纯度高，为一维纳米结构，形貌单一且分散性好，其尺寸可通过反应条件来控制。

本发明是在水热法基础上，添加有机溶剂正丁醇，采用溶剂热法来合成 GaOOH,Zn²⁺，得到了纯相的一维纳米结构，形貌单一且分散性好，是目前首次合成的一维纳米GaOOH,Zn²⁺。基于材料的性能一般会随粒径的减少而优化，因此，我们所得到的纳米GaOOH,Zn²⁺结构，有望提高氢氧化氧镓的稳定性、光学及催化等性能，从而加强其在工程领域中的应用。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种GaOOH,Zn²⁺一维纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按醋酸锌与硝酸镓0.6～1的摩尔比，将醋酸锌和硝酸镓水溶液混合，得到混合液；

(2)在步骤(1)所得混合液中加入蒸馏水，搅拌至混合均匀后，再在搅拌条件中加入Na₂EDTA水溶液混合均匀，使Na₂EDTA与硝酸镓摩尔比控制在 0.6～1；

(3)加入正丁醇溶剂，使水与正丁醇体积比为0.8～2:1，以新鲜配制的氢氧化钠溶液调节溶液pH至9～11，在200～240℃条件下溶剂热反应10～14h，得纳米GaOOH,Zn²⁺。

进一步地，步骤(1)中，醋酸锌、硝酸镓溶液的浓度均为0.10～0.15mol/L。

进一步地，步骤(2)中，硝酸镓溶液的浓度均为0.10～0.15mol/L。

进一步地，步骤(3)中，溶液pH调节至10。

进一步地，步骤(3)中，溶剂热反应在带有聚四氟乙烯内衬的高压釜中进行。