一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法技术

一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法，包括如下步骤：按照重量体积比为Zn(CH3COO)2·2H2O:DEG＝2.0～2.5g:90～110mL混合，并超声辅助分散，第一阶段加热：在微波功率为550～650W、温度为145～155℃的条件下加热5～8min，第二阶段加热：保持微波功率不变，温度比第一阶段温度提高10℃的条件下加热15～20min，得到混合反应液；待混合反应液冷却至室温，离心分离，清洗掉固体残留的DEG溶液，真空干燥后，得纳米ZnO材料。本发明专利技术通过使用微波辅助和环保溶剂的方式，设计一种反应条件温和、制备步骤简洁快速、绿色环保的合成路线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米材料的制备方法，具体是一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法。
技术介绍
ZnO具有特殊的晶体结构和独特物理化学性质，在光学、电学、磁学、生物学、催化学等领域都有十分广泛的应用。另外，当ZnO达到纳米尺寸时，会使其理化性质发生改变，带来额外的属性。纳米ZnO的粒径介于原子簇和宏观物体交界的过渡区域，具有纳米材料的基本特征：小尺寸效应、表面效应、界面光伏效应、量子尺寸效应、介电限域效应等。相比普通ZnO，纳米ZnO显示出许多宏观材料不具备的特性，在纳米压电发光、光催化、气敏材料、传感器和日用化工等方面有广阔的应用前景。目前微波辅助制备纳米ZnO方面的研究比较少，可供参考的文献也有待丰富。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法，包括如下步骤：(1)按照重量体积比为Zn(CH3COO)2·2H2O:DEG＝2.0～2.5g:90～110mL混合，并超声辅助分散10～12min，(2)第一阶段加热：在微波功率为550～650W、温度为145～155℃的条件下加热5～8min，(3)第二阶段加热：保持微波功率不变，温度比第一阶段温度提高10℃的条件下加热15～20min，得到混合反应液；(4)待混合反应液冷却至室温，离心分离，清洗掉固体残留的DEG溶液，真空干燥后，得纳米ZnO材料，保存于干燥塔内。与现有技术相比较，本专利技术具备的有益效果：本专利技术通过使用微波辅助和环保溶剂的方式，设计一种反应条件温和、制备步骤简洁快速、绿色环保的合成路线，具有简便、快捷，而且具有环保无毒、成本低、稳定性高、光催化活性强以及易循环利用等特点。所用溶剂一缩二乙二醇(DEG)是由环氧乙烷和乙二醇制得，在一定温度下可以分解出大量的羟基，促使离子之间产生空间位阻而使得离子不能相互结合，这既能减小纳米材料的粒径，又可以阻止纳米材料发生团聚。另外，2.31kJ/(kg·K)的比热容量和245℃的沸点，说明它是一种微波传热性能优异的溶剂。而且本专利技术方法成本较低且易获取，操作简单，并且不会对环境造成污染，符合绿色合成的要求。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术的技术方案作进一步阐述。实施例1一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法，包括如下步骤：(1)称取2.24gZn(CH3COO)2·2H2O加入到一份100mLDEG溶液中，并进行超声辅助溶解10min，(2)第一阶段加热：在微波功率为600W、温度为150℃的条件下加热5min，(3)第二阶段加热：保持微波功率不变，温度比第一阶段温度提高10℃的条件下加热15min，得到混合反应液；(4)待混合反应液冷却至室温，离心分离后用适量乙醇和去离子水清洗残留的DEG溶液，真空干燥后得纳米ZnO材料，保存于干燥塔内，用于之后的吸附实验与光催化降解实验。实施例2一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法，包括如下步骤：(1)按照重量体积比为Zn(CH3COO)2·2H2O:DEG＝2.5g:110mL混合，并超声辅助分散12min，(2)第一阶段加热：在微波功率为650W、温度为155℃的条件下加热5min，(3)第二阶段加热：保持微波功率不变，温度比第一阶段温度提高10℃的条件下加热18min，得到混合反应液；(4)待混合反应液冷却至室温，离心分离，清洗掉固体残留的DEG溶液，真空干燥后，得纳米ZnO材料，保存于干燥塔内。实施例3一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法，包括如下步骤：(1)按照重量体积比为Zn(CH3COO)2·2H2O:DEG＝2.0g:90mL混合，并超声辅助分散10min，(2)第一阶段加热：在微波功率为550～650W、温度为145℃的条件下加热8min，(3)第二阶段加热：保持微波功率不变，温度比第一阶段温度提高10℃的条件下加热20min，得到混合反应液；(4)待混合反应液冷却至室温，离心分离，清洗掉固体残留的DEG溶液，真空干燥后，得纳米ZnO材料，保存于干燥塔内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照重量体积比为Zn(CH3COO)2·2H2O:DEG＝2.0～2.5g:90～110mL混合，并超声辅助分散10～12min，(2)第一阶段加热：在微波功率为550～650W、温度为145～155℃的条件下加热5～8min，(3)第二阶段加热：保持微波功率不变，温度比第一阶段温度提高10℃的条件下加热15～20min，得到混合反应液；(4)待混合反应液冷却至室温，离心分离，清洗掉固体残留的DEG溶液，真空干燥后，得纳米ZnO材料，保存于干燥塔内。

【技术特征摘要】
1.一种微波辅助制备纳米ZnO材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照重量体积比为Zn(CH3COO)2·2H2O:DEG＝2.0～2.5g:90～110mL混合，并超声辅助分散10～12min，(2)第一阶段加热：在微波功率为550～650W、温度为14...

【专利技术属性】
技术研发人员：閤明勇，张寒冰，覃岳隆，张蕾，童张法，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45