一种采用均相水热法制备 Sm(OH)3/CuO 纳米复合物的方法技术

本发明专利技术公开一种采用均相水热法制备Sm(OH)3/CuO纳米复合物的方法：将Sm(NO3)3·6H2O溶于去离子水中制得Sm3+浓度为0.5～2mol/L的溶液A；将Cu(NO3)2·3H2O溶于去离子水中制得Cu2+浓度为0.5～2mol/L的溶液B；将溶液A、B混合并采用调节pH，继续搅拌一段时间形成反应前驱液；将反应前驱液倒入均相水热反应釜，封釜后均相反应仪中，在100～200℃下反应12～48h，反应结束后自然冷却至室温；依次洗涤、干燥即得Sm(OH)3/CuO纳米复合物粉体。而且反应成本较低，工艺设备要求较低，可行性强，所以非常经济、实用，具有很好的工业化前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于纳米半导体复合材料制备领域，具体涉及一种制备Sm(OH)3/CuO纳米复合物的方法。【
技术介绍
】Sm(OH)^—种白色粉末，不溶于水，易溶于无机酸。Sm(OH) 3作为典型的稀土金属氢氧化物材料，纳米级的Sm(OH) 3兼具有稀土和纳米材料的特性，在高效率发光器件、磁性材料、催化材料等功能材料的多个领域具有潜在的应用价值。作为宽禁带半导体，Sm(OH)3对可见光的响应较低，只能利用光谱390nm波长以下的光，对太阳能的利用率只有1%。【
技术实现思路
】本专利技术的目的在于提供一种采用均相水热法制备Sm(OH) 3/CuO纳米复合物的方法，该方法的反应介质为水溶液，安全性高，可行性强，工艺设备要求低，操作简单；利用均相搅拌使反应更充分均匀，制得的具有较好光催化活性的Sm(OH) 3/CuO纳米复合物纯度高、结晶性强、形貌均匀。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种采用均相水热法制备Sm(OH) 3/CuO纳米复合物的方法，包括以下步骤:I)将分析纯Sm(NO3) 3.6H20溶于溶剂中制得Sm3+浓度为0.5?2mol/L的溶液A ；将分析纯Cu(NO3)2.3H20溶于溶剂中制得Cu2+浓度为0.5?2mol/L的溶液B ；2)将溶液A、B以1: (0.5?2)的体积比混合并调节混合溶液pH至7?13，继续搅拌I?2h形成反应前驱液；3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在100?200°C下反应12?48h，反应结束后自然冷却至室温；4)反应产物洗涤、干燥，即得Sm(0H)3/Cu0纳米复合物。步骤I)中溶液A和溶液B所采用的溶剂均为去离子水。步骤2)中采用质量分数为5 %?15 %的氨水溶液调节混合溶液pH值。步骤4)中所述洗涤、干燥具体为:依次用去离子水和无水乙醇对产物离心洗涤4?6次，置于60?80°C电热真空干燥箱内干燥0.5?2h。相对于现有技术，本专利技术具有以下优异效果:本专利技术以均相水热法制备Sm(OH)3/CuO纳米复合物，利用氨水溶液调节反应体系的pH，制得的前驱溶液，倒入均相水热釜中，封釜后放入均相水热反应仪中反应，所得的Sm(OH) 3/CuO纳米复合物纯度较高、结晶性强，形貌可控且分散性好。而且反应成本较低，工艺设备要求较低，可行性强，所以非常经济、实用，具有很好的工业化前景。本专利技术为提高Sm(OH)3对太阳能的利用率，采取对其进行复合，有效分离光生电子-空穴对；CuO禁带宽度较窄，与Sm (OH)3形成异质结提高对太阳光的利用，光催化效率大大提尚。【【附图说明】】图1是本专利技术以均相水热法所制备Sm (OH) 3/CuO纳米复合物的XRD图；【【具体实施方式】】实施例1:I)将分析纯Sm(NO3)3.6H20溶于适量去离子水中制得Sm3+浓度为0.5mol/L的溶液A ;将分析纯Cu(NO3)2.3H20溶于适量去离子水中制得Cu2+浓度为2mol/L的溶液B ；2)将溶液A、B以1:2的体积比混合并采用质量分数为5%的氨水溶液调节混合溶液的pH至7，继续搅拌Ih形成反应前驱液；3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在180°C下水热反应12h，反应结束后自然冷却至室温；4)将产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，置于60°C电热真空干燥箱内干燥0.5h，即得Sm(OH) 3/CuO纳米复合物。实施例2:I)将分析纯Sm(NO3) 3.6H20溶于适量去离子水中制得Sm3+浓度为lmol/L的溶液A ;将分析纯Cu(NO3)2.3H20溶于适量去离子水中制得Cu2+浓度为lmol/L的溶液B ；2)将溶液A、B以1:1的体积比混合并采用质量分数为5%的氨水溶液调节混合溶液pH至9，继续搅拌Ih形成反应前驱液；3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在100°C下水热反应24h，反应结束后自然冷却至室温；4)将产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，置于70°C电热真空干燥箱内干燥Ih，即得Sm(0H)3/Cu0纳米复合物。实施例3:I)将分析纯Sm(NO3) 3.6H20溶于适量去离子水中制得Sm3+浓度为lmol/L的溶液A ;将分析纯Cu(NO3)2.3H20溶于适量去离子水中制得Cu2+浓度为2mol/L的溶液B ；2)将溶液A、B以1:1的体积比混合并采用质量分数为15%的氨水溶液调节混合溶液PH至11，继续搅拌1.5h形成反应前驱液；3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在130°C下水热反应24h，反应结束后自然冷却至室温；4)将产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，置于80°C电热真空干燥箱内干燥Ih，即得Sm(0H)3/Cu0纳米复合物。实施例4:I)将分析纯Sm(NO3)3.6H20溶于适量去离子水中制得Sm3+浓度为0.5mol/L的溶液A ;将分析纯Cu(NO3)2.3H20溶于适量去离子水中制得Cu2+浓度为lmol/L的溶液B ；2)将溶液A、B以1:0.5的体积比混合并采用质量分数为10%的氨水溶液调节混合溶液pH至12，继续搅拌2h形成反应前驱液；3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在170 °C下水热反应48h，反应结束后自然冷却至室温；4)将产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，置于80°C电热真空干燥箱内干燥Ih，即得Sm(OH)3/CuO纳米复合物。实施例5:I)将分析纯Sm(NO3) 3.6H20溶于适量去离子水中制得Sm3+浓度为2mol/L的溶液A ;将分析纯Cu(NO3)2.3H20溶于适量去离子水中制得Cu2+浓度为0.5mol/L的溶液B ；2)将溶液A、B以1:2的体积比混合并采用质量分数为8%的氨水溶液调节混合溶液pH至13，继续搅拌2h形成反应前驱液；3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在200°C下水热反应24h，反应结束后自然冷却至室温；4)将产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，置于80°C电热真空干燥箱内干燥2h，即得Sm(OH) 3/CuO纳米复合物。图1是本专利技术以均相水热法所制备Sm (OH) 3/CuO纳米复合物的XRD图，从图中可以看出产物的结晶性强、纯度高，在光催化降解有机物方面有可观的应用前景。Sm(OH)3/CuO纳米复合物在紫外光照射30min后对亚甲基蓝降解达到了 87.6 %，而单独的Sm (OH) 3和CuO分别只有71.3%和43.9%。【主权项】1.一种采用均相水热法制备Sm(OH) 3/CuO纳米复合物的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将分析纯Sm(NO3)3.6Η20溶于溶剂中制得Sm3+浓度为0.5?2mol/L的溶液A ;将分析纯Cu(NO3)2.3H20溶于溶剂中制得Cu2+浓度为0.5?2mol/L的溶液B ； 2)将溶液A、B以1:(0.5?2)的体积比混合并调节混合溶液pH至7?13，继续搅拌I?2h形成反应前驱液； 3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在100?200 °C下反应12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用均相水热法制备Sm(OH)3/CuO纳米复合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将分析纯Sm(NO3)3·6H2O溶于溶剂中制得Sm3+浓度为0.5～2mol/L的溶液A；将分析纯Cu(NO3)2·3H2O溶于溶剂中制得Cu2+浓度为0.5～2mol/L的溶液B；2)将溶液A、B以1:(0.5～2)的体积比混合并调节混合溶液pH至7～13，继续搅拌1～2h形成反应前驱液；3)将反应前驱液倒入均相水热反应釜中，封釜后放入均相水热反应仪中，在100～200℃下反应12～48h，反应结束后自然冷却至室温；4)反应产物洗涤、干燥，即得Sm(OH)3/CuO纳米复合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：殷立雄，张东东，黄剑锋，孔新刚，王菲菲，柴思敏，韩鑫，裴宇梁，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61