一种纳米电子材料及其在催化NO转化中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：将荷花花瓣洗涤干净，加入浓Al(NO3)3溶液；调节pH，浸渍后晾干；煅烧得片层状多孔Al2O3材料；用低温等离子处理装置处理；超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为氯化铵和草酸的混合溶液；在40V恒定电压下阳极氧化，制得Al2O3纳米管阵列；冲洗风干，在管式炉中升温，恒温退火处理；浸入FeCl3溶液中，在80‑85℃条件下水浴；用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；在管式炉中升温，恒温退火处理，即得纳米电子材料。本法所制备的纳米电子材料比表面积高，平均孔径在5.30‑5.33nm之间，将其应用于对NO的催化转化，具有非常好的催化效果。

A Nano-electronic Material and Its Application in Catalytic NO Conversion

The invention provides a nano electronic material, which is made up of weight components. The preparation method comprises the following steps: washing lotus petals, adding concentrated Al (NO3) 3 solution, adjusting pH, drying after dipping, calcining lamellar porous Al2O3 materials, processing with a low temperature plasma treatment device, ultrasonic cleaning, drying with nitrogen as anode, nickel foam as cathode, and electrolyte as chlorination. Mixed solution of ammonium and oxalic acid; Al2O3 nanotube arrays were prepared by anodic oxidation at 40 V constant voltage; flushing and air-drying, heating in a tubular furnace and annealing at constant temperature; immersing in FeCl3 solution and water bath at 80 85 C; cleaning with deionized water and drying in an oven; heating in a tubular furnace and annealing at constant temperature, nanoelectronic materials were obtained. The nano-electronic material prepared by this method has a high specific surface area and an average pore size of 5.30 5.33 nm. It has a very good catalytic effect in catalytic conversion of NO.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米电子材料及其在催化NO转化中的应用
本专利技术涉及一种纳米电子材料及其在催化NO转化中的应用。
技术介绍
纳米材料特征维度尺寸在1～100nm范围，物化性能方面表现出与微米多晶材料巨大的差异，具有力学、电学、磁学、光学、热学及化学等多方面的奇特性能。而自碳纳米管于1991年在日本被首次发现以来，由于纳米管材料特殊的形貌结构、量子尺寸效应以及在各个领域的潜在应用，已经引起越来越多的关注。各种材料的纳米管材料相继被人们合成出来，典型的有TiO2、SiO2、VOx、Al2O3等。其中，以氧化铝为模板进行制备，具有容易制备、成本低、孔道分布均匀等特点，是制备形状高度均匀、有序纳米电子材料的理想无机模板。而采用新型的氧化铝模板，制备出效果更佳的纳米电子材料是各路学者研究的方向。
技术实现思路
要解决的技术问题：提供一种纳米电子材料及其在催化NO转化中的应用，所得纳米电子材料比表面积高，平均孔径在5.30-5.33nm之间，这些均表现出纳米材料所特有的小尺寸效应、表面效应等特殊性能，可以应用于集成电路基板材料、快离子导体复合材料、荧光材料、湿敏性传感器以及红外吸收、特别是催化领域，将其应用于对NO的催化转化，其转化率高，具有非常好的催化效果。技术方案：一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.01-0.1mol/L的Al(NO3)3溶液，其中，Al(NO3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的pH为3.0，浸渍4-5d后取出并自然晾干；(3)在550-580℃下煅烧250-300min，得片层状多孔Al2O3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8-10kHz、工作电压20kV、放电功率70W条件下处理6-9min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.4-0.5mol/L氯化铵和0.5-0.6mol/L草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40V恒定电压下阳极氧化2-2.5h，制得Al2O3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2-3℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为20-80mmol/L的FeCl3溶液中，在80-85℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2-3℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。进一步的，所述步骤(1)中Al(NO3)3溶液浓度为0.05mol/L。进一步的，所述步骤(3)中煅烧温度为570℃，煅烧时间为280min。进一步的，所述步骤(4)中电源频率为9kHz。进一步的，所述步骤(8)中FeCl3溶液的浓度为50mmol/L。一种纳米电子材料在催化NO转化中的应用。有益效果：1.荷花花瓣具有独特的生物结构，能够制备独特的多孔Al2O3模板材料。2.多孔Al2O3材料经低温等离子处理装置处理后，孔更均匀、更密集。3.本专利技术纳米电子材料的的比表面积最高可达233.84m2/g，平均孔径在5.30-5.33nm之间，这些均表现出纳米材料所特有的小尺寸效应、表面效应等特殊性能，可以应用于集成电路基板材料、快离子导体复合材料、荧光材料、湿敏性传感器以及红外吸收、特别是催化领域。4.本申请将其应用于对NO的催化转化，其转化率高达94.3％，具有非常好的催化效果。具体实施方式实施例1一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.01mol/L的Al(NO3)3溶液，其中，Al(NO3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的pH为3.0，浸渍4d后取出并自然晾干；(3)在550℃下煅烧300min，得片层状多孔Al2O3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8kHz、工作电压20kV、放电功率70W条件下处理6min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.4mol/L氯化铵和0.5mol/L草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40V恒定电压下阳极氧化2h，制得Al2O3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为20mmol/L的FeCl3溶液中，在80℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。实施例2一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.03mol/L的Al(NO3)3溶液，其中，Al(NO3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的pH为3.0，浸渍4.5d后取出并自然晾干；(3)在560℃下煅烧290min，得片层状多孔Al2O3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9kHz、工作电压20kV、放电功率70W条件下处理7min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.45mol/L氯化铵和0.55mol/L草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40V恒定电压下阳极氧化2h，制得Al2O3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2.5℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为35mmol/L的FeCl3溶液中，在82℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2.53℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。实施例3一种纳米电子材料，成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.05mol/L的Al(NO3)3溶液，其中，Al(NO3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的pH为3.0，浸渍4.5d后取出并自然晾干；(3)在570℃下煅烧280min，得片层状多孔Al2O3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9kHz、工作电压20kV、放电功率70W条件下处理8min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.45mol/L氯化铵和0.55mol/L草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40V恒定电压下阳极氧化2h，制得Al2O3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2.5℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为50mmol/L的FeCl3溶液中，在83℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2.5℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。实施例4一种纳米电子材料，成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米电子材料，其特征在于：成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.01‑0.1mol/L的Al(NO3)3溶液，其中，Al(NO3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的pH为3.0，浸渍4‑5d后取出并自然晾干；(3)在550‑580℃下煅烧250‑300min，得片层状多孔Al2O3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8‑10kHz、工作电压20kV、放电功率70W条件下处理6‑9min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.4‑0.5mol/L氯化铵和0.5‑0.6mol/L草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40V恒定电压下阳极氧化2‑2.5h，制得Al2O3纳米管阵列；(7)用无水乙醇和去离子水冲洗、风干，在管式炉中以2‑3℃/min升温到450℃后，恒温退火处理2h；(8)浸入浓度为20‑80mmol/L的FeCl3溶液中，在80‑85℃条件下水浴4h；(9)用去离子水清洗后放入烘箱中干燥；(10)在管式炉中以2‑3℃/min升温至450℃恒温退火处理2h，即得纳米电子材料。...

【技术特征摘要】
1.一种纳米电子材料，其特征在于：成分按重量份计，制备方法包括以下步骤：(1)将选取的荷花花瓣用蒸馏水洗涤干净，加入浓度为0.01-0.1mol/L的Al(NO3)3溶液，其中，Al(NO3)3溶液使用混合溶剂，水与乙醇的体积比为1:1；(2)用盐酸调节溶液的pH为3.0，浸渍4-5d后取出并自然晾干；(3)在550-580℃下煅烧250-300min，得片层状多孔Al2O3材料；(4)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8-10kHz、工作电压20kV、放电功率70W条件下处理6-9min；(5)分别在异丙醇、去离子水和乙醇中超声清洗，用氮气吹干作为阳极，泡沫镍为阴极，电解液为0.4-0.5mol/L氯化铵和0.5-0.6mol/L草酸的混合溶液，溶剂为乙醇和水体积比为1:4；(6)在40V恒定电压下阳极氧化2-2.5h，制得Al2O3纳米管阵列；(7)用无水乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛杰，
申请(专利权)人：嘉兴市海德姆智能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33