[发明专利]一种微乳液体系制备纳米氧化锌及其光催化性能检测方法

说明书

本发明公开了一种微乳液体系制备纳米氧化锌及其光催化性能检测方法，确定了以Tween80/异戊醇/1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐(bmimPF6)/水组成的四项微乳体系制备纳米ZnO，控制不同的制备条件，如煅烧温度、煅烧时长和不同的Zn(NO3)2（硝酸锌）和氨水配比，通过光催化降解罗丹明B，并研究其光催化性能，从而寻找最佳制备条件。同时改变光降解条件，例如光照时长，溶液初始pH值，催化剂投放量和不同光源的因素，来得出罗丹明B最佳的降解条件，从而进一步提高催化性能，使得通过有离子液体的微乳体系制备的纳米ZnO成功应用于光催化降解工业废水。

技术领域

本发明涉及一种制备纳米氧化锌及其光催化性能检测方法，具体涉及一种微乳液体系制备纳米氧化锌及其光催化性能检测方法，属于无机化合物材料制造技术领域。

背景技术

纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间，是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质，如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等，利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。

上世纪六十年代，Schulman发现水与不相溶的有机溶剂形成浑池的乳液。但是静置不久，该乳液又分离成水和油两相体系。当他往这种浑池的乳液中加入一定量的正戊醇或正己醇，该乳液混合物瞬间转变成光学透明并长期稳定的体系。于是，Schulman第一次将这种两相不互溶的组分例如水和油构成的稳定混合物体系命名为“微乳液”。

自从首次提出“微乳液”这个概念以来，微乳液的理论和应用的研究获得了迅速的发展，使微乳液成为界面化学的一个重要并且是十分活跃的分支。尤其是90年代以来，微乳液在应用方面的研究发展更快。我国科学家对微乳液方面的研究始于80年代初期，在理论和应用方面的研究也取得了相当的成果但微乳液与常规乳状液有着本质上的区别：常规乳状液是热力学不稳定体系，外观不透明，常规乳状液的形成一般需要外界提供能量如搅拌、超声粉碎和胶体磨处理等，分散相半径大且不均匀；而微乳液是自发形成的各向同性外观透明或者半透明，热力学稳定的体系，经高速离心分离不发生分层现象，分散相半径很小且大致一样。因此，鉴别微乳液的最简便的方法是：对水、油和表面活性剂混合的多元混合物，如果它是外观透明或半透明的，流动性很好的均相体系，并且在100倍的重力加速度下离心分离而不发生相分离，即可认为是微乳液。

历史上，微乳液主要用于石油的二次或三次采收、农药、萃取液膜、洗涤液、化妆品、燃料、涂料、织物和皮革处理等。自从1982年Boutonnet首次用微乳液制备出Pt、Pd、Rh、Ir等单分散金属纳米微粒以来，就受到了人们的极大关注。微乳液法制备纳米粉末的优点在于：（1）制备出的颗粒不但粒径小，而且分布窄；（2）实验装置简单、操作容易，并且可以人为控制合成颗粒的大小；（3）用来制备催化材料、敏感元件，可以选择不同的表面活性剂对粒子表面进行改性，使它们具有更优异的性能；（4）用来制备陶瓷复合粉末时不但组分均匀，由于粒子表面包覆一层表面活性剂，颗粒不易聚结。近年来采用微乳液法制备纳米粉的报道很多，JP Li利用W/O型微乳体系可以制备氧化物纳米粒子，例如在AOT-H2O-n-heptane体系中，一种微乳液含有0.15mol/L FeCl2和0.3mol/L FeCl3，另一体系中含有NH4OH，混合两种微乳液使其充分反应，产物经离心，用庚烷、洗涤并干燥，可以得到Fe3O4纳米颗粒（r =4nm)。F.Grasset等人用反相微乳法制备出了内含5nm的CeO2核的SiO2纳米颗粒。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种新型的微乳液体系制备纳米氧化锌及其光催化性能检测方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种微乳液体系制备纳米氧化锌及其光催化性能检测方法，包括如下步骤：

S1：确定微乳液体系稳定范围；

S2：纳米氧化锌样品制备；