[发明专利]一种模板法合成Cu2O@Zn(OH)2异质结结构的方法

摘要

本发明涉及纳米材料制备领域，公开描述了一种简单模板法合成Cu₂O@Zn(OH)₂异质结结构纳米材料的制备方法。首先运用水浴方法合成得到三种形貌均一，结构稳定，尺寸在1μm左右的正八面体的Cu₂O纳米颗粒，以之为模板，加入硫代硫酸钠后与Cu₂O发生反应，同时在Cu₂O的外表面生产氢氧根离子，随后加入氯化锌溶液，此时就会发生Zn²⁺与OH^‑的反应在Cu₂O的外表面形成Zn(OH)₂纳米片，最后经过离心干燥，就得到了Cu₂O@Zn(OH)₂异质结构。本发明合成的异质结材料具有均一稳定的形貌，比表面积大，并且具有极好的催化性能，重复利用率高。本发明是一种新颖，独一的制备Cu₂O@Zn(OH)₂异质结的方法。

主权项

1.一种模板法合成Cu₂O@Zn(OH)₂异质结结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将8.8g聚乙烯吡咯烷酮分散于100ml的去离子水中，再加入0.172g氯化铜，搅拌均匀，然后加热升温到55摄氏度；（2）逐滴加入10ml浓度为2mol/L的NaOH水溶液，30min后，再逐滴加入10ml浓度为0.6mol/L的抗坏血酸水溶液，最后保持在55摄氏度水浴下搅拌反应3小时，最终得到悬浮液；（3）将步骤(2)中反应得到的悬浮液经8000rpm‑ 离心分离8min终止反应，离心产物用水与无水乙醇的混合液离心洗涤，得到正八面体状Cu₂O纳米颗粒，该Cu₂O颗粒暴露了8个全部的{111}活性面；其中，水与无水乙醇的混合液中，水与无水乙醇的体积比为1:1；（4）将步骤(3)中得到的Cu₂O纳米颗粒干燥后，称取0.02g，分散于15ml去离子水和15ml无水乙醇组成的混合溶液中，得到红色悬浮液，接着将悬浮液超声分离15min，超声功率为250W，得到分散均匀的悬浮液；将悬浮液在搅拌条件下加热升温到40摄氏度；（5）向步骤（4）配制的悬浮液中加入6ml浓度为1mol/L的Na₂S₂O₃·5H₂O水溶液，40摄氏度下反应15min后，再加入2ml浓度为0.12mol/L的ZnCl₂水溶液，反应5min，再将此时的悬浮液经过8000rpm/min离心分离8min，即得到Cu₂O@Zn(OH)₂，随后再用水与无水乙醇的混合液离心洗涤，最终得到正八面体状的Cu₂O@Zn(OH)₂异质结；其中，水与无水乙醇的混合液中，水与无水乙醇的体积比为2:1。