一种同原料异配比多结构纳米氧化锌的制备方法和多结构纳米氧化锌及其应用

本发明涉及纳米材料，尤其涉及一种同原料异配比多结构纳米氧化锌的制备方法和多结构纳米氧化锌及其应用。

背景技术：

1、氧化锌是一种重要的无机半导体材料，因性质和功能的多样化，在人类生产生活中的应用由来已久。氧化锌先后被充当为治疗皮肤病症的药物、水彩油画颜料、橡胶添加剂和纸张添加剂等，氧化锌因成本低廉、制备简单、性能多样和应用潜力广泛等优点逐渐引起科研人员的关注，氧化锌的应用领域也得到更大的拓展。直至今日，已有大量的文献报道氧化锌在催化剂、紫外屏蔽、电子器件、发光二极管、传感器件、电极材料和医疗抗菌材料等领域的应用。

2、随着对氧化锌的研究不断深入，多年来研究者制备出氧化锌的微观形貌不胜枚举，并在相应的领域内起到了出色的应用效果。但是不同形貌的氧化锌都是采用不同方法、不同原料、不同制备条件得到的，这导致不同形貌氧化锌应用差异化研究难以在相同条件下对比进行。因此，探究氧化锌形貌间的性能差异的前提是制备工艺相同，才能对比将性能优异的氧化锌进行有目的处理，这对氧化锌的应用推广具有重要意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同原料异配比多结构纳米氧化锌的制备方法和多结构纳米氧化锌及其应用。本发明采用同一制备工艺，仅通过改变原料摩尔比即可制备不同形貌结构的纳米氧化锌。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种同原料异配比多结构纳米氧化锌的制备方法，包括以下步骤：

4、将醋酸锌水溶液加入三乙胺水溶液中，在搅拌的条件下进行反应，将所得反应产物进行固液分离、清洗和干燥，得到纳米氧化锌；所述反应的温度为50～80℃；

5、当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(0.25～0.29)：1时，所述纳米氧化锌为纺锤状结构；

6、当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(0.3～0.49)：1时，所述纳米氧化锌为中空管状结构；

7、当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(0.5～0.99)：1时，所述纳米氧化锌为棒状结构；

8、当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(1～1.5)：1时，所述纳米氧化锌为球状结构。

9、优选地，所述醋酸锌水溶液的浓度为0.25～1mol/l。

10、优选地，所述三乙胺水溶液的浓度为1mol/l。

11、优选地，所述醋酸锌水溶液的加入方式为滴加，所述滴加的速率为30～40滴/min。

12、优选地，所述搅拌的速率为400～600r/min。

13、优选地，所述反应的时间为3～6h。

14、优选地，所述固液分离的方式为离心，所述离心的转速为5000r/min，次数为3次，单次离心的时间为10min。

15、本发明提供了以上技术方案所述制备方法制备的多结构纳米氧化锌，所述多结构纳米氧化锌包括纺锤状结构、中空管状结构、棒状结构或球状结构。

16、本发明提供了以上技术方案所述多结构纳米氧化锌在光催化降解染料废水中的应用。

17、优选地，所述染料包括亚甲基蓝。

18、本发明提供了一种同原料异配比多结构纳米氧化锌的制备方法，包括以下步骤：将醋酸锌水溶液加入三乙胺水溶液中，在搅拌的条件下进行反应，将所得反应产物进行固液分离、清洗和干燥，得到纳米氧化锌；所述反应的温度为50～80℃；当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(0.25～0.29)：1时，所述纳米氧化锌为纺锤状结构；当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(0.3～0.49)：1时，所述纳米氧化锌为中空管状结构；当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(0.5～0.99)：1时，所述纳米氧化锌为棒状结构；当醋酸锌水溶液中醋酸锌与三乙胺水溶液中三乙胺的摩尔比为(1～1.5)：1时，所述纳米氧化锌为球状结构。本发明采用同一制备工艺，以三乙胺和醋酸锌为原料，仅通过改变原料摩尔比即可高效地制备不同形貌结构(纺锤状结构、中空管状结构、棒状结构或球状结构)的纳米氧化锌。本发明制备多种结构纳米氧化锌的方法为一浴法，流程短、操作简单，节约能源消耗；并且所制备的多结构纳米氧化锌均具有优异的降解染料废水的能力。

技术特征：

1.一种同原料异配比多结构纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醋酸锌水溶液的浓度为0.25～1mol/l。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三乙胺水溶液的浓度为1mol/l。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述醋酸锌水溶液的加入方式为滴加，所述滴加的速率为30～40滴/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速率为400～600r/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为3～6h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固液分离的方式为离心，所述离心的转速为5000r/min，次数为3次，单次离心的时间为10min。

8.权利要求1～7任意一项所述制备方法制备的多结构纳米氧化锌，所述多结构纳米氧化锌包括纺锤状结构、中空管状结构、棒状结构或球状结构。

9.权利要求8所述多结构纳米氧化锌在光催化降解染料废水中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述染料包括亚甲基蓝。

技术总结
本发明提供了一种同原料异配比多结构纳米氧化锌的制备方法和多结构纳米氧化锌及其应用，涉及纳米材料技术领域。本发明将醋酸锌水溶液加入三乙胺水溶液中，在搅拌的条件下进行反应，将所得反应产物进行固液分离、清洗和干燥，得到纳米氧化锌。本发明采用同一制备工艺，以三乙胺和醋酸锌为原料，仅通过改变原料摩尔比即可高效地制备不同形貌结构(纺锤状结构、中空管状结构、棒状结构或球状结构)的纳米氧化锌。本发明制备多种结构纳米氧化锌的方法为一浴法，流程短、操作简单，节约能源消耗；并且所制备的多结构纳米氧化锌均具有优异的降解染料废水的能力。

技术研发人员：殷茂力,李小娟,王英沣,夏木俊明,徐珍珍,方伟俊
受保护的技术使用者：安徽工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15