一种Cu2O/ZnO异质结的制备方法，其作法是：将0.15-0.9克硝酸铜溶于10ml蒸馏水中得硝酸铜溶液；另将分子量为30000的聚乙烯吡咯烷酮0.01-0.12克溶于90ml乙二醇中得聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，再将该两种溶液混合均匀后，再加入2-3克四针状氧化锌晶须并搅拌均匀，制得混合液；将混合液放在油浴中从室温加热到180-195℃，在180℃条件下，反应30-50分钟，冷却至室温；将b步得到的混合液直接抽滤后，用蒸馏水抽滤，再用乙醇抽滤得固体产物，最后于70-80℃真空干燥8小时即得。该方法可在常压下生产，设备简单，反应时间短，成本低，能耗低，重复性好、易于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米氧化物异质结的制备方法，特别是涉及一种具有良好光催化性能的纳米异质结的制备方法。
技术介绍
光催化技术被认为是解决环境污染和化石能源短缺等问题的最有前途的环境治理技术。四针状氧化锌晶须(T-aiOw)属于η型半导体，具有较高的量子产率。就普通四针状氧化锌晶须而言，作为一种半导体光催化材料光生电子和空穴容易复合，光催化效率较低。提高氧化锌晶须的电子和空穴分离效率是提高氧化锌晶须光催化效率的关键。从理论上讲，提高光催化效率的方法包括贵金属沉积、半导体复合、化学敏化等技术。贵金属沉积是以Au、Ag、Pt沉积ZnO等为代表，Au、Ag、Pt价格昂贵，材料制备成本高，应用相对受限； 半导体复合较为典型的是Si02/&i0、W03/Zn0等，然而这一类光催化材料具有光催化性能不稳定等缺点；化学敏化是以有机染料如Ru(bpy)2+3以物理或者化学吸附方式与半导体氧化物相互作用，形成有机-半导体复合型光催化材料，它们的最大缺点在于光敏化剂受光激发注入半导体导带的电子容易发生复合，敏化剂易发生氧化而从本体上脱附，导致性能下降。因此，这一光催化敏化体系依然面临着光催化效率低、敏化剂的稳定性差和价格昂贵等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种Cu20/Zn0异质结的制备方法，该方法可在常压下生产，设备简单，反应时间短，成本低，能耗低，重复性好、易于工业化生产。本专利技术为实现其专利技术目的，所采用的技术方案是一种Cu20/Zn0异质结的制备方法，其具体作法是a.混合液制备将0. 15-0. 9克的硝酸铜溶于IOml蒸馏水中得硝酸铜溶液；另将分子量为30000的聚乙烯吡咯烷酮0. 01-0. 12克溶于90ml乙二醇中得聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，再将所述两种溶液混合均勻后，再加入2-3克四针状氧化锌晶须并搅拌均勻， 制得混合液；b.加热反应将混合液放在油浴中从室温加热到180_195°C，在180°C条件下，反应30-50分钟，冷却至室温；c.抽滤、烘干将b步反应后的混合液直接抽滤后，用蒸馏水抽滤2次，再用乙醇抽滤3次得固体产物，最后于70-80°C真空干燥8小时即得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是控制反应温度在180-195°C下，可确保混合液中的Cu2+转变成Cu2O,并很好地在 ZnO表面生长成晶粒尺寸为几百个纳米的立方状颗粒，且通过聚乙烯吡咯烷酮的分散控制作用，使Cu2O很好地分散在ZnO表面。通过控制ZnO的加入量使ZnO和Cu2O的摩尔配比为 100 1使其光催化性能最好。70-80°C的干燥使Cu20/Zn0能够迅速干燥，并且不破坏氧化锌的微观形貌，反应的重复再现性好。整个制备过程在常压下完成，方法简单，无需专用设备，反应时间仅需2-3个小时即可(除干燥外)，制备费用低，易于工业化推广。实验证明，用本专利技术方法制得的Cu20/Zn0纳米异质结，可实现Cu2O形貌、数量可控并与ZnO结合紧密，具有优异的光催化性能。在波长为254nm紫外光照射下，用本专利技术方法制得的Cu20/Zn0纳米异质结的光催化性能高，在100分钟内降解率可达99. 9%，可用作高效率的光催化材料。下面结合附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明图1是实施例1制备的Cu2O,图2是实施例2制备的Cu2O,图3是实施例3制备的Cu2O,图4是实施例4制备的Cu2O,图5是实施例5制备的Cu2O,ZnO异质结的扫描电子显微镜图。 ZnO异质结的扫描电子显微镜图。 ZnO异质结的扫描电子显微镜图。 ZnO异质结的扫描电子显微镜图。 ZnO异质结的扫描电子显微镜图。具体实施例方式实施例1-5实施例1-5的制备方法如下a.混合液制备将0. 15-0. 9克的硝酸铜溶于IOml蒸馏水中得硝酸铜溶液；另将分子量为30000的聚乙烯吡咯烷酮0. 01-0. 12克溶于90ml乙二醇中得聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，再将所述两种溶液混合均勻后，再加入2-3克四针状氧化锌晶须并搅拌均勻， 制得混合液；b.加热反应将混合液放在油浴中从室温加热到180_195°C，在180°C条件下，反应30-50分钟，冷却至室温；c.抽滤、烘干将b步反应后的混合液直接抽滤后，用蒸馏水抽滤2次，再用乙醇抽滤3次得固体产物，最后于70-80°C真空干燥8小时即得。实施例1-5的具体原料配比及工艺参数条件见表1。权利要求1. 一种Cu20/Zn0异质结的制备方法，其具体作法是a.混合液制备将0.15-0. 9克的硝酸铜溶于IOml蒸馏水中得硝酸铜溶液；另将分子量为30000的聚乙烯吡咯烷酮0. 01-0. 12克溶于90ml乙二醇中得聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，再将所述两种溶液混合均勻后，再加入2-3克四针状氧化锌晶须并搅拌均勻，制得混合液；b.加热反应将混合液放在油浴中从室温加热到180-195°C，在180°C条件下，反应 30-50分钟，冷却至室温；c.抽滤、烘干将b步反应后的混合液直接抽滤后，用蒸馏水抽滤2次，再用乙醇抽滤3 次得固体产物，最后于70-80°C真空干燥8小时即得。全文摘要一种Cu2O/ZnO异质结的制备方法，其作法是将0.15-0.9克硝酸铜溶于10ml蒸馏水中得硝酸铜溶液；另将分子量为30000的聚乙烯吡咯烷酮0.01-0.12克溶于90ml乙二醇中得聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，再将该两种溶液混合均匀后，再加入2-3克四针状氧化锌晶须并搅拌均匀，制得混合液；将混合液放在油浴中从室温加热到180-195℃，在180℃条件下，反应30-50分钟，冷却至室温；将b步得到的混合液直接抽滤后，用蒸馏水抽滤，再用乙醇抽滤得固体产物，最后于70-80℃真空干燥8小时即得。该方法可在常压下生产，设备简单，反应时间短，成本低，能耗低，重复性好、易于工业化生产。文档编号B01J35/02GK102294246SQ20111015638公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月11日 优先权日2011年6月11日专利技术者代佳, 刘红, 吴德智, 王婕, 范希梅 申请人:西南交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种Ｃｕ２Ｏ／ＺｎＯ异质结的制备方法，其具体作法是：ａ．混合液制备：将０．１５－０．９克的硝酸铜溶于１０ｍｌ蒸馏水中得硝酸铜溶液；另将分子量为３００００的聚乙烯吡咯烷酮０．０１－０．１２克溶于９０ｍｌ乙二醇中得聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，再将所述两种溶液混合均匀后，再加入２－３克四针状氧化锌晶须并搅拌均匀，制得混合液；ｂ．加热反应：将混合液放在油浴中从室温加热到１８０－１９５℃，在１８０℃条件下，反应３０－５０分钟，冷却至室温；ｃ．抽滤、烘干：将ｂ步反应后的混合液直接抽滤后，用蒸馏水抽滤２次，再用乙醇抽滤３次得固体产物，最后于７０－８０℃真空干燥８小时即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范希梅，王婕，吴德智，代佳，刘红，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：90
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