一种Ag/ZnO分级结构微球的制备方法技术

本发明专利技术提供一种Ag/ZnO分级结构微球的制备方法。以水为反应介质，硫酸锌为锌源，硝酸银为银源，酒石酸钾钠为配体，六次甲基四胺为沉淀剂，在一定条件下反应；反应结束后，将所得产物Ag/ZnO离心洗涤并干燥，然后在管式炉中焙烧热分解得到形貌规整、可控的Ag/ZnO分级结构微球，微球的结构形态保持完好。本发明专利技术所述制备Ag/ZnO分级结构微球的方法简单，产物Ag/ZnO微球的尺寸、结构和形貌容易控制，产量高，解决了现有技术中Ag/ZnO结构规整性差，使用过程中易团聚的问题。本发明专利技术制备的Ag/ZnO分级结构微球对于甲基橙等有机染料具有很好的光催化降解性能。

【技术实现步骤摘要】
—种Ag/ZnO分级结构微球的制备方法
本专利技术属无机功能材料领域，涉及一种分级结构Ag/ZnO微球的制备方法，更进一步，是涉及一种Ag/ZnO分级结构微球光催化剂的制备方法。
技术介绍
ZnO作为I1-VI族η型宽带半导体材料，在室温下其禁带能量间隔为3.37 eV,激子束缚能为60meV。由于其价格便宜，环境友好，催化效率高，纳米结构ZnO已成为重要的光催化剂。但对ZnO来说，由于其光激发产生的电子与空穴复合较快，ZnO的实际光催化效果大大降低。金属Ag可作为光生电子的有效陷阱，使ZnO导带上的光生电子向金属Ag上转移，因而Ag的引入可有效地减少光生电子和光生空穴的复合，提高光子的量子产率，从而增大纳米ZnO的光催化效率。在纳米ZnO上负载金属Ag纳米粒子以提高其光催化活性成为当前活跃的课题。迄今为止，大量文献报道了多种制备Ag/ZnO纳米复合光催化剂的方法。CN102614876公布了一种超声化学法制备Ag/ZnO纳米光催化材料的方法，CN1962054公布了一种多步反应法制备Ag/ZnO光催化剂的方法。CN102168306公布了一种溶剂热法制备Ag/ZnO光催化剂的方法。尽管纳米尺度的Ag/ZnO光催化剂的光催化效率高，但从实用的角度看，由于纳米ZnO颗粒具有非常大的表面能，在使用过程中易于聚结形成大的颗粒，从而会降低催化剂的催化活性。另一方面，纳米光催化剂颗粒尺寸小，催化反应完成后，纳米催化剂从反应体系中分离困难，不利于催化剂的循环使用。为了克服纳米粒子易聚结、难以分离的缺点，可以合成由ZnO纳米初级单元构筑成的微米级的复杂结构，使其既具有微米机构易于操作的特点，又保留纳米初级单元的高反应活性。中国专利技术专利申请CN102218315A公布了一种焙烧草酸盐前驱物制备微米级“木块”状多孔复合掺银氧化锌光催化剂的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有纳米光催化剂的缺点，提供。本专利技术的进一步目的是提供一种Ag/ZnO分级结构微球光催化剂材料的制备方法。 本专利技术的上述目的是通过下属的技术路线和措施来实现的: ，其特征在于，所述方法包括下述步骤: (1)将0.01 I 11101硫酸锌(211(504)2.7!120)，0.01 1 mol 六亚甲基四胺和 Immol 10 mmol酒石酸钾钠溶解于去离子水中，搅拌10 min使其完全溶解,然后在室温搅拌的状态下加入0.5 10 % (质量比)的硝酸银充分混合； (2)将上述混合液放入70 90°C烘箱中反应I 24 h，得到含有Ag/ZnO前驱体的混合液； (3)将上述混合液冷却后,在2000-4000r/min转速下离心分离5_10 min,倒掉上层液体，将得到的白色沉淀物用水和乙醇重复洗涤，再放入60-90 °C干燥箱中干燥，得到Ag/ZnO前驱体微球； (4)将步骤(3)中得到的Ag/ZnO前驱体分级结构微球在管式炉中以1-10 °C /min的升温速度升温至300-500 °C，保温0.5-2 h，得到形貌规整、可控的Ag/ZnO分级结构微球。本专利技术提出的一种Ag/ZnO分级结构微球光催化剂的制备方法，其特点在于: (O以水为反应介质，避免了有机溶剂的使用，实际生产中节约成本； (2)前驱体焙烧后，Ag/ZnO微球的分级结构特征和形貌保持完好； (3)该方法工艺简单，反应条件较温和，具有批量生产可行性，所制备出的Ag/ZnO分级结构微球的大小、形貌、结构及组装方式可控； (4)本专利技术制备的Ag/ZnO分级结构微球对于甲基橙等有机染料具有很好的光催化降解性能。附图说明图1为利用本专利技术所述方法制备的Ag/ZnO分级结构微球的X射线衍射(XRD)图-1'TfeP曰。图2为利用本专利技术所述方法制备的Ag/ZnO分级结构微球的EDX能谱。图3、图4为利用本专利技术所述方法制备的Ag/ZnO分级结构微球的扫描电子显微镜(SEM)照片。具体实施方式下面通过实施 例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的内容并不只限定在所述实施例， 实施例一: (1)将0.0311101硫酸锌(211(504)2*7!120)，0.06 mol六亚甲基四胺和2 mmol酒石酸钾钠溶解于去离子水中，搅拌10 min使其完全溶解，然后在室温搅拌的状态下加入0.5 %(质量比)的硝酸银充分混合； (2)将上述混合液放入90°C烘箱中反应12 h，得到白色混合液； (3)将上述混合液冷却后，在2000r/min转速下离心分离5 min，倒掉上层液体，将沉淀物用水和乙醇重复洗涤，再放入60 °C干燥箱中干燥； (4)将步骤(3)中得到的粉体在管式炉中以I°C/min的升温速度升温至300 °C，保温0.5 h，得到形貌规整、可控的Ag/ZnO分级结构微球。实施例二: (1)将0.03mol硫酸锌(Zn(SO4)2.7H20)，0.06 mol六亚甲基四胺和2 mmol酒石酸钾钠溶解于去离子水中，搅拌10 min使其完全溶解，然后在室温搅拌的状态下加入2.5 %(质量比)的硝酸银充分混合； (2)将上述混合液放入90°C烘箱中反应12 h，得到白色混合液； (3)将上述混合液冷却后，在2000r/min转速下离心分离5 min，倒掉上层液体，将沉淀物用水和乙醇重复洗涤，再放入60 °C干燥箱中干燥； (4)将步骤(3)中得到的粉体在管式炉中以I°C/min的升温速度升温至300 °C，保温0.5 h，得到形貌规整、可控的Ag/ZnO分级结构微球。实施例三: (1)将0.03 11101硫酸锌(211(504)2*7!120)，0.2 mol六亚甲基四胺和2 mmol酒石酸钾钠溶解于去离子水中，搅拌10 min使其完全溶解，然后在室温搅拌的状态下加入0.5 %(质量比)的硝酸银充分混合； (2)将上述混合液放入90°C烘箱中反应12 h，得到白色混合液； (3)将上述混合液冷却后，在2000r/min转速下离心分离5 min，倒掉上层液体，将沉淀物用水和乙醇重复洗涤，再放入60 °C干燥箱中干燥； (4)将步骤(3)中得到的粉体在管式炉中以I°C/min的升温速度升温至300 °C，保温0.5 h，得到形貌规整、可控的Ag/ZnO分级结构微球。样品的粉末X-射线衍射(XRD )在D/Max-2500/PC X-射线衍射仪上进行，图1为利用本专利技术实施例一所述方法制备的样品Ag/ZnO的X射线衍射(XRD)图谱，图1中标有 的主要的衍射峰可以按照标准卡片36-1451指标化为六方纤锌矿结构的ZnO，图中标有“#，，的弱的衍射峰可以根据标准卡片(4-783)指标化为面心立方结构Ag的衍射，表明所得样品为Ag-ZnO复合结构，由于金属银的添加量很少，其衍射强度很弱。宽化的衍射峰表明ZnO样品结晶度不太好或ZnO样品中存在很多的缺陷。能谱分析在JSM-6700F场发射扫描电镜所附能谱仪上进行，图2为利用本专利技术实施例一所述方法制备的Ag/ZnO分级结构微球的EDX能谱图。由图可以看出，样品中仅含有Zn、O、Ag三种元素，Si元素来自于基片，微球中Ag的含量占0.5 %。样品的形貌和微结构分析在JSM-6700F场发射扫描电子显微镜(SEM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ag/ZnO分级结构微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：（1）将硫酸锌?(Zn(SO4)2·7H2O)，六亚甲基四胺和酒石酸钾钠溶解于去离子水中，搅拌10?min使其完全溶解，然后在室温搅拌的状态下加入硝酸银充分混合，得到反应混合液；?（2）将步骤（1）中得到混合液放入70～90?℃烘箱中反应1～24?h，得到含有?Ag/ZnO的混合液；（3）将步骤（2）中得到含有Ag/ZnO的混合液冷却后，在2000?4000?r/min转速下离心分离5?10?min，倒掉上层液体，将得到的沉淀物用水和乙醇重复洗涤，再放入60?90?℃干燥箱中干燥，得到Ag/ZnO分级结构微球；（4）将步骤（3）中得到的Ag/ZnO分级结构微球放入管式炉中，一定条件下焙烧得到形貌规整、可控的Ag/ZnO分级结构微球。

【技术特征摘要】
1.一种Ag/ZnO分级结构微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤: (1)将硫酸锌(Zn(SO4)2.7H20)，六亚甲基四胺和酒石酸钾钠溶解于去离子水中，搅拌10 min使其完全溶解，然后在室温搅拌的状态下加入硝酸银充分混合，得到反应混合液； (2)将步骤(I)中得到混合液放入70 90°C烘箱中反应I 24 h，得到含有Ag/ZnO的混合液； (3)将步骤(2)中得到含有Ag/ZnO的混合液冷却后，在2000-4000r/min转速下离心分离5-10 min,倒掉上层液体，将得到的沉淀物用水和乙醇重复洗涤,再放入60-90 °...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彩霞，魏晓星，钟洋，公国栋，王哲，王德宝，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：