一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空心纳米银‑氧化铜复合材料的制备方法，包括：(1)将质量比为100～300:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在140～150℃温度下回流30～40min，再以10～30滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于160～170℃反应2～3h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散1～3h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为2～10g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于900～1000℃条件下焙烧1～2h，冷却至室温，得到空心纳米银‑氧化铜复合材料。本发明专利技术中的复合材料的分散性好、催化性能高。

Preparation of a Hollow Nano-Ag-CuO Composite

The invention discloses a preparation method of hollow nano-silver oxide copper composite material, which includes: (1) mixing polyvinylpyrrolidone and sodium sulfide solution with ethylene glycol with a mass ratio of 100 to 300:1, refluxing 30 to 40 minutes at 140 to 150 degrees C, then adding a certain amount of silver nitrate solution at a speed of 10 to 30 drops/min, reacting at 160 to 170 degrees C for 2 to 3 hours, vacuum draining, washing and drying. Hollow nano-silver was obtained by drying and ball milling; (2) a certain amount of nano-copper oxide powder was added into deionized water and dispersed for 1-3 h by ultrasound to obtain copper oxide suspension, in which the concentration of the copper oxide suspension was 2-10 g/L; (3) hollow nano-silver in step (1) was added into the copper oxide suspension in step (2) ultrasonic dispersion was uniform, and the mixed precipitate was centrifuged and separated. The precipitates were washed with absolute ethanol and deionized water, dried and roasted at 900-1000 C for 1-2 h, then cooled to room temperature to obtain hollow nano-silver oxide copper composite. The composite material of the invention has good dispersion and high catalytic performance.

【技术实现步骤摘要】
一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法
本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法。
技术介绍
贵金属掺杂在复合材料表面会形成肖特基势垒从而抑制其空穴复合。因此，贵金属的掺杂是提升复合材料催化活性、吸附活性等化学活性的重要手段。目前主要研究的是Pt、Au、Ag、Pd等贵金属。其中，Ag以其成本低、生物毒性小、不溶于水、不与氧化剂反应、催化性能好等优点而被广泛应用。由于纳米氧化铜与普通氧化铜相比，在磁性、光吸收、化学活性、热阻、催化剂和熔点方面表现出奇特的物理和化学性能。因此，纳米氧化铜在催化、超导、陶瓷等领域得到了广泛的应用，从而引起了研究者的关注。但是，目前国内外关于空心纳米银和氧化铜复合材料的报道还很罕见。虽然制备银金属纳米颗粒的方法很多，但是由于纳米尺寸的金属颗粒具有较高的比表面积，容易发生聚集，所以如何保持其稳定性一直是比较困难的问题。纳米氧化铜的制备也有许多方法，但一般都存在工艺条件苛刻、工业流程长，或制备过程中颗粒易团聚、制备成本高昂等缺陷。因此寻找一种高效、清洁、绿色的空心纳米银和氧化铜复合材料的合成方法具有重要的现实意义。为此，有必要针对上述问题，提出一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法，包括：(1)将质量比为100～300:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在140～150℃温度下回流30～40min，再以10～30滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于160～170℃反应2～3h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散1～3h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为2～10g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于900～1000℃条件下焙烧1～2h，冷却至室温，得到空心纳米银-氧化铜复合材料。优选的，步骤(1)中，所述聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠的量比为200:1。优选的，步骤(1)中，所述硫化钠溶液、所述乙二醇、所述硝酸银溶液的体积比为1:50～100:50～100。优选的，所述硫化钠溶液、所述乙二醇、所述硝酸银溶液的体积比为1:60:60。优选的，步骤(2)中，所述氧化铜悬浮液的浓度为6g/L。优选的，步骤(2)中，超声功率为500～1000W。优选的，步骤(3)中，所述空心纳米银与所述氧化铜的质量比为1:5～15。优选的，所述空心纳米银与所述氧化铜的质量比为1:10。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术中的空心纳米银-氧化铜复合材料中，纳米银的空心结构使其具有较大的比表面积，氧化铜能够均匀地分散在纳米银的空心结构中，因此具有较高的催化性能。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本专利技术公开一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法，包括：(1)将质量比为100～300:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在140～150℃温度下回流30～40min，再以10～30滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于160～170℃反应2～3h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散1～3h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为2～10g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于900～1000℃条件下焙烧1～2h，冷却至室温，得到空心纳米银-氧化铜复合材料。其中，步骤(1)中，所述聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠的量比为200:1；所述硫化钠溶液、所述乙二醇、所述硝酸银溶液的体积比为1:50～100:50～100，优选的，所述硫化钠溶液、所述乙二醇、所述硝酸银溶液的体积比为1:60:60。其中，步骤(2)中，所述氧化铜悬浮液的浓度为6g/L；超声功率为500～1000W，优选的，超声功率为800W。其中，步骤(3)中，所述空心纳米银与所述氧化铜的质量比为1:5～15，优选的，所述空心纳米银与所述氧化铜的质量比为1:10。下述以具体地实施例进行说明本专利技术中空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法。实施例1(1)将质量比为100:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在140℃温度下回流30min，再以10滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于160℃反应2h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银，其中，所述硫化钠溶液、所述乙二醇、所述硝酸银溶液的体积比为1:50:50；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散1h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为2g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于900℃条件下焙烧1h，冷却至室温，得到空心纳米银-氧化铜复合材料，其中，所述空心纳米银与所述氧化铜的质量比为1:5。实施例2(1)将质量比为200:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在145℃温度下回流35min，再以20滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于165℃反应2.5h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银，其中，所述硫化钠溶液、所述乙二醇、所述硝酸银溶液的体积比为1:60:60；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散2h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为6g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于950℃条件下焙烧1.5h，冷却至室温，得到空心纳米银-氧化铜复合材料，其中，所述空心纳米银与所述氧化铜的质量比为1:10。实施例3(1)将质量比为300:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在150℃温度下回流40min，再以30滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于170℃反应3h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银，其中，所述硫化钠溶液、所述乙二醇、所述硝酸银溶液的体积比为1:100:100；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散1～3h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为10g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于1000℃条件下焙烧2h，冷却至室温，得到空心纳米银-氧化铜复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心纳米银‑氧化铜复合材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)将质量比为100～300:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在140～150℃温度下回流30～40min，再以10～30滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于160～170℃反应2～3h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散1～3h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为2～10g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于900～1000℃条件下焙烧1～2h，冷却至室温，得到空心纳米银‑氧化铜复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)将质量比为100～300:1的聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠溶液与乙二醇混合，在140～150℃温度下回流30～40min，再以10～30滴/min的速度滴加一定量的硝酸银溶液，于160～170℃反应2～3h，真空抽滤，洗涤，干燥，球磨，得到空心纳米银；(2)将一定量的纳米氧化铜粉末加入去离子水中，超声分散1～3h，得到氧化铜悬浮液，其中，所述氧化铜悬浮液的浓度为2～10g/L；(3)将步骤(1)中的空心纳米银加入步骤(2)中的氧化铜悬浮液中，超声分散均匀，所得混合沉淀物离心分离，取沉淀物分别用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥后置于900～1000℃条件下焙烧1～2h，冷却至室温，得到空心纳米银-氧化铜复合材料。2.根据权利要求1所述的空心纳米银-氧化铜复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚乙烯吡咯烷酮和硫化钠的量比为200:1。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆磊，
申请(专利权)人：张家港市山牧新材料技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32