一种采用溶剂热法制备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溶剂热法制备Sm(OH)3/CuO纳米复合物的方法：将SmCl3·6H2O溶于乙醇中制得Sm3+浓度为0.5～2mol/L的溶液A；调节溶液A的pH至7～13形成反应前驱液；将反应前驱液倒入反应釜中，在100～200℃下反应12～48h；产物洗涤、干燥得Sm(OH)3产物；将Sm(OH)3置入无水乙醇为溶剂质量分数2％～5％的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在100～200℃下反应3～5h；产物洗涤、干燥得Sm(OH)3/CuO纳米复合物。本发明专利技术采用无水乙醇为反应介质，反应原料易得，安全性高，实验性较强，工艺设备简单。

【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(0H)3/Cu0纳米复合物的方法。【
技术介绍
】Sm(OH)3是一种白色粉末，不溶于水，易溶于无机酸。作为典型的稀土金属氢氧化物材料，Sm(OH)3有镧系元素独特的结构性能，纳米级的Sm(OH) 3又兼具有稀土和纳米材料的特性，电学、光学、磁学和光催化性能较为显著，因此被应用于很多领域，在光催化降解污染物领域也有广阔前景。作为宽禁带半导体，Sm(OH)3对可见光的相应较低，只能利用光谱390nm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溶剂热法制备Sm(OH) 3，该方法设备要求低，且操作简便、能耗低、容易控制、安全性好。为了达到上述目的，本专利技术采用的制备方法如下:一种采用溶剂热法制备Sm(OH)3，包括以下步骤:I)将分析纯SmCl3.6H20溶于溶剂中制得Sm3+浓度为0.5?2mol/L的溶液A ;调节溶液A的pH至7?13，继续搅拌I?2h形成反应前驱液；2)将反应前驱液倒入反应釜中，密封釜后放入烘箱中，在100?200°C下反应12?48h，反应结束后自然冷却至室温；产物洗涤、干燥，即得Sm(OH)3;3)按照Sm3+和Cu2+的摩尔比为1: (0.5?2)，将Sm (OH) 3置入无水乙醇为溶剂质量分数2%?5%的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在100?200°C下反应3?5h，反应结束后自然冷却至室温；4)产物洗涤、干燥，即得Sm(0H)3/Cu0纳米复合物。步骤I)中所述溶剂为无水乙醇。步骤I)中采用分析纯氢氧化钠调节溶液A的pH值。步骤2)中所述洗涤、干燥具体为:依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于60?80°C下真空干燥0.5?2h。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果:本专利技术以溶剂热法制备Sm(0H)3/Cu0纳米复合物，利用溶剂热法得到Sm(OH)3产物，然后在利用溶剂热制得Sm (OH) 3/CuO纳米复合物，其纯度高，结晶性较强，尺寸粒度均匀且分散性好。该反应的原料易得且成本低，能耗低，可行性强，所以非常经济、实用，具有很好的工业化前景。作为宽禁带半导体，Sm(OH)3对可见光的相应较低，只能利用光谱390nm以下的光，对太阳能的利用率只有I %，为提高其利用率，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O【【附图说明】】图1是本专利技术以溶剂热法所制备Sm (OH) 3/CuO纳米复合物的XRD图；【【具体实施方式】】实施例1:I)将0.5mol分析纯SmCl3.6H20溶于适量乙醇中制得Sm3+浓度为0.5mol/L的溶液A ;采用分析纯氢氧化钠调节溶液A的pH至9，继续搅拌2h形成反应前驱液；2)将反应前驱液倒入反应釜中，密封釜后放入烘箱中，在200°C下反应12h，反应结束后自然冷却至室温；产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于60°C下真空干燥1.5h，即得Sm(OH)3产物。 3)按照Sm3+和Cu 2+的摩尔比为1: 0.5，将0.1mol的Sm(OH) 3置入无水乙醇为溶剂质量分数5%的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在120°C下反应4h，反应结束后自然冷却至室温；4)产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于80°C下真空干燥0.5h，即得Sm(OH) 3/CuO纳米复合物。实施例2:I)将0.15mol分析纯SmCl3.6H20溶于适量乙醇中制得Sm3+浓度为1.5mol/L的溶液A ;采用分析纯氢氧化钠调节溶液A的pH至8，继续搅拌Ih形成反应前驱液；2)将反应前驱液倒入反应釜中，密封釜后放入烘箱中，在100°C下反应48h，反应结束后自然冷却至室温；产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于65°C下真空干燥2h，即得Sm(OH)3产物。3)按照Sm3+和Cu 2+的摩尔比为1: 2，将0.1mol的Sm(OH) 3置入无水乙醇为溶剂质量分数4%的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在150°C下反应5h，反应结束后自然冷却至室温；4)产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于80°C下真空干燥1.5h，即得Sm(OH) 3/CuO纳米复合物。实施例3:I)将0.15mol分析纯SmCl3.6H20溶于适量乙醇中制得Sm3+浓度为1.5mol/L的溶液A ;采用分析纯氢氧化钠调节溶液A的pH至10，继续搅拌2h形成反应前驱液；2)将反应前驱液倒入反应釜中，密封釜后放入烘箱中，在150°C下反应30h，反应结束后自然冷却至室温；产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于70°C下真空干燥lh，即得Sm(OH)3产物。3)按照Sm3+和Cu 2+的摩尔比为1: 1，将0.1mol的Sm(OH) 3置入无水乙醇为溶剂质量分数2%的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在100°C下反应3h，反应结束后自然冷却至室温；4)产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于70°C下真空干燥0.5h，即得Sm(OH) 3/CuO纳米复合物。实施例4:I)将0.2mol分析纯SmCl3.6H20溶于适量乙醇中制得Sm3+浓度为2mol/L的溶液A ;采用分析纯氢氧化钠调节溶液A的pH至7，继续搅拌2h形成反应前驱液；2)将反应前驱液倒入反应釜中，密封釜后放入烘箱中，在200°C下反应12h，反应结束后自然冷却至室温；产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于80°C下真空干燥0.5h，即得Sm(OH) 3产物。3)按照Sm3+和Cu 2+的摩尔比为1: 2，将0.1mol的Sm(OH) 3置入无水乙醇为溶剂质量分数3%的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在200°C下反应5h，反应结束后自然冷却至室温；4)产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于60°C下真空干燥2h,即得Sm(OH) 3/CuO纳米复合物。实施例5:I)将0.5mol分析纯SmCl3.6H20溶于适量乙醇中制得Sm3+浓度为0.5mol/L的溶液A ;采用分析纯氢氧化钠调节溶液A的pH至13继续搅拌Ih形成反应前驱液；2)将反应前驱液倒入反应釜中，密封釜后放入烘箱中，在100°C下反应48h，反应结束后自然冷却至室温；产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于80°C下真空干燥lh，即得Sm(OH)3产物。 3)按照Sm3+和Cu 2+的摩尔比为1: 0.5，将0.1mol的Sm(OH) 3置入无水乙醇为溶剂质量分数5%的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在100°C下反应5h，反应结束后自然冷却至室温；4)产物依次用蒸馏水和无水乙醇离心洗涤4?6次，收集产物于80°C下真空干燥2h,即得Sm(OH) 3/CuO纳米复合物。图1是本专利技术以溶剂热法所制备Sm (OH) 3/CuO纳米复合物的XRD图，从图中可以看出产物的纯度高，结晶性强，在减轻有机有毒难降解有机物造成的环境问题有较好研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用溶剂热法制备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SmCl3·6H2O溶于溶剂中制得Sm3+浓度为0.5～2mol/L的溶液A；调节溶液A的pH至7～13，继续搅拌1～2h形成反应前驱液；2)将反应前驱液倒入反应釜中，密封釜后放入烘箱中，在100～200℃下反应12～48h，反应结束后自然冷却至室温；产物洗涤、干燥，即得Sm(OH)3；3)按照Sm3+和Cu2+的摩尔比为1:(0.5～2)，将Sm(OH)3置入无水乙醇为溶剂质量分数2％～5％的CuCl2溶液后放入反应釜，封釜后放入烘箱中，在100～200℃下反应3～5h，反应结束后自然冷却至室温；4)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，马建中，黄剑锋，孔新刚，王菲菲，柴思敏，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