[发明专利]一种Au-CeO2

说明书

本发明公开提供一种Au‑CeOsubgt;2/subgt;光催化‑光热复合材料，Au‑CeOsubgt;2/subgt;中的CeOsubgt;2/subgt;不对称包覆在Au纳米棒的一端。并且还提供了一种Au‑CeOsubgt;2/subgt;光催化‑光热复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、采用种子介导法制备得Au纳米棒的溶液：S2、将金纳米棒溶液离心后用CTAB溶液重新分散，加入氯亚铂酸钾静置后再加入Ce(Ac)subgt;3/subgt;，加热反应后离心，即可得到Au‑CeOsubgt;2/subgt;光催化‑光热复合材料。本发明提供的Au‑CeOsubgt;2/subgt;光催化‑光热复合材料，具有结构不对称性，利用光热自驱动效应构建具有热力梯度的Au‑CeOsubgt;2/subgt;微纳米马达。从而，在可见光催化‑光热协同体系的抗菌过程中，有效促进复合材料的微观运动，增大了复合材料与细菌接触的概率，同时，光催化与光热相互促进，增强了光催化量子效率和热效应，提高了复合材料的抗菌性能。

技术领域

本发明属于半导体光催化及光热材料领域，涉及一种Au-CeO₂光催化-光热复合材料及其制备方法和应用，更具体的，涉及一种光热自驱动的Au-CeO₂光催化-光热复合材料的制备与应用。

背景技术

目前，利用半导体光催化剂处理环境污染物问题已越来越备受行业青睐。光催化杀菌作为一种新兴杀菌技术，相对于目前广泛使用的紫外线、臭氧、消毒剂杀菌等，能够有效防止紫外线和有毒气体的引入对人体造成损伤，以及有毒副产物的形成，避免对环境以及人体造成危害。同时，催化杀菌利用太阳光提供能量，具有高效、广谱、不易产生耐药性和二次污染等优势。虽然光催化可有效提高杀菌效率，但这些体系中微观的细菌与催化剂的无规则接触抑制了抗菌活性。

微/纳米马达（Micromotor，微游泳器）可以通过可控的方式将不同的能源转化为机械能。由于具有微尺度、光强易于控制、光辐照响应快等优点，光驱动的微/纳米马达在环境修复、生物医学领域和微尺度物质运输等独特应用中发挥着重要作用。将光驱动微/纳米马达应用于光催化协同抗菌，可以有效促进与细菌的接触，促进载流子的分离和活性物种的传输。相比于需要外加能源或者消耗催化剂本身的微/纳米马达而言，光热驱动的微/纳米马达基于材料的不对称结构，利用光热材料将光能转化为热能，形成热力梯度以推动材料运动，具有光强可调、运动速度快、无需外加能源等优势，成为推动材料运动的有效驱动力。目前利用光热驱动提升材料的微观运动速率，并应用于光催化-光热协同抗菌体系以促进载流子分离，提高抗菌活性，并未有相关研究。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种光热自驱动的Au-CeO₂光催化-光热复合材料及其制备方法和应用。基于Au-CeO₂复合材料的结构不对称性，利用光热自驱动效应构建具有热力梯度的Au-CeO₂微纳米马达。从而，在可见光催化-光热协同体系的抗菌过程中，有效促进复合材料的微观运动，增大了复合材料与细菌接触的概率，同时，光催化与光热相互促进，增强了光催化量子效率和热效应，提高了复合材料的抗菌性能。

本发明的目的之一是提供一种Au-CeO₂光催化-光热复合材料，所采用的技术方案如下：

一种Au-CeO₂光催化-光热复合材料，Au-CeO₂中的CeO₂不对称包覆在Au纳米棒的一端。

优选的，Au-CeO₂中Au纳米棒长度为40-60 nm，直径为10-14 nm，CeO₂包覆厚度为20-25 nm，包覆面积在33-60%之间。

本发明的目的之二是提供一种Au-CeO₂光催化-光热复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、采用种子介导法制备得Au纳米棒的溶液：