一种组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种组分可调且具有蛋黄‑蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒及其制备方法，属于先进纳米材料技术领域。该方法首先合成不同种类的金属‑单宁酸聚合物，再通过直接热转化的方法制备蛋黄‑蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒。该方法采用的原料(单宁酸)廉价易得、操作过程简单，制备方法普适性强，可用于制备多种不同组成、金属比例可调的蛋黄‑蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒。经本发明专利技术方法制得的金属氧化物纳米颗粒，具有高的比表面(10‑100m

A metal oxide nanoparticle with adjustable composition and yolk-shell structure and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒及其制备方法
本专利技术属于先进纳米材料
，涉及一种组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒及其制备方法。
技术介绍
具有蛋黄-蛋壳(yolk-shell)结构的金属氧化物纳米材料在催化、传感、环境修复、锂离子电池、电催化等领域展现出广阔的应用前景。相比于单金属氧化物纳米材料，由两种及以上不同种类的金属氧化物构成的金属氧化物复合材料往往展现出更优异的性能。目前，共沉淀法是最常用的合成金属氧化物复合材料的方法，但由于同一条件下不同金属前驱物的水解速度迥异，很难制得组分可调的蛋黄-蛋壳结构多金属氧化物纳米颗粒。热分解金属-有机配合物可以合成不同种类的多孔单金属氧化物纳米颗粒，但是制备组分可调的、具有蛋黄-蛋壳结构的多组分金属氧化物纳米颗粒还是一个挑战，当前并没有适合的方法能够解决组分可调的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒及其制备方法，该方法原料易得、操作简单、易操控，经该方法制得的金属氧化物纳米颗粒具有蛋黄-蛋壳结构且组分可调。为了达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组分可调且具有蛋黄‑蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于，首先在弱碱性条件下，以单宁酸为有机配体，以过渡金属盐为前驱物，通过前驱物‑有机配体的配位组装制备金属‑单宁酸聚合物，然后通过在空气气氛中焙烧金属‑单宁酸聚合物，制得组分可调且具有蛋黄‑蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒；其中，通过改变过渡金属盐的种类及比例调节金属氧化物的组成，通过控制焙烧条件调节金属氧化物的结构。

【技术特征摘要】
1.一种组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于，首先在弱碱性条件下，以单宁酸为有机配体，以过渡金属盐为前驱物，通过前驱物-有机配体的配位组装制备金属-单宁酸聚合物，然后通过在空气气氛中焙烧金属-单宁酸聚合物，制得组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒；其中，通过改变过渡金属盐的种类及比例调节金属氧化物的组成，通过控制焙烧条件调节金属氧化物的结构。2.根据权利要求1所述的组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将两亲性嵌段共聚物F127、单宁酸溶解于水和乙醇的混合溶液中，调节pH值至8～9，再加入甲醛，搅拌12～24小时，制得混合溶液；2)向混合溶液中加入新鲜制备的过渡金属盐前驱物水溶液，继续搅拌6～12小时后在70～100℃水热处理12小时，离心、收集产物并烘干，制得金属-单宁酸聚合物；3)将金属-单宁酸聚合物在空气气氛中于300～600℃焙烧1～3小时，制得且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒。3.根据权利要求1或2所述的组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于，过渡金属盐为金属硝酸盐、金属氯化物、金属硫酸盐或金属醋酸盐。4.根据权利要求3所述的组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐为硝酸镍、醋酸锌、硝酸钴、硝酸锌、硝酸镍、硫酸铜、硫酸亚铁和氯化铁中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的组分可调且具有蛋黄-蛋壳结构的金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤1)中，两亲性嵌段...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晶，王根，秦婧，冯冰溪，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61