CN108855037A - 一种氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化铝‑氧化锌复合催化材料的制备方法，包括：(1)将硝酸铝溶液与过量的尿素溶液混合，在50～60℃水浴条件下快速搅拌5～10h，其中，搅拌速度为1200～1600r/min，得到氢氧化铝溶胶；(2)向上述氢氧化铝溶胶中加入一定量的锌盐溶液，搅拌混合均匀，于70～80℃水浴条件下保温1.5～3h，升高水浴温度至85～95℃，保温4～5h，得到氢氧化铝‑氢氧化锌混合溶胶；(3)将上述氢氧化铝‑氢氧化锌混合溶胶冷却至室温，真空抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于380～450℃条件下煅烧2～3h，得到氧化铝‑氧化锌复合催化材料。本发明中的氧化铝‑氧化锌复合催化材料具有较好的稳定性，制备方法简单，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法。
背景技术
氧化铝载体的制备工艺简单，比表面积高，机械强度好，孔径适宜，是目前应用最广泛的催化剂载体之一，但纯氧化铝表面上的活性金属与载体的互相作用力较大，易形成无活性的物种，如镍铝尖晶石，不易形成高活性的II型活性相。因此有关氧化铝载体的制备及改性、含铝复合氧化物的制备一直是科学工作者研究的方向。
纳米氧化锌是一种自激活的半导体材料，室温下的禁带宽度为3.27eV，激电子束缚能力是60meV。这就使得纳米氧化锌可以从紫外光至可见光稳定发射的本领。光催化宽度比二氧化钛光催化宽度较高，此外，氧化锌又具有很高的导电、导热性能和很高的化学稳定性，这些都使得纳米氧化锌在光催化、光电转化等领域有着广阔的应用前景。现有纳米氧化锌光催化剂用于环境污染物降解的研究已受到人们的广泛关注，并在一些基础研究与应用研究方面取得不少显著成果。但氧化锌光催化剂也存在着不足，主要表现在它是一种宽带隙半导体材料，且载流子复合率高，量子效率低，在一些极端条件下不稳定，易受环境因素而导致效率较低。
为此，有必要针对上述问题，提出一种氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，包括：
(1)将硝酸铝溶液与过量的尿素溶液混合，在50～60℃水浴条件下快速搅拌5～10h，其中，搅拌速度为1200～1600r/min，得到氢氧化铝溶胶；
(2)向上述氢氧化铝溶胶中加入一定量的锌盐溶液，搅拌混合均匀，于70～80℃水浴条件下保温1.5～3h，升高水浴温度至85～95℃，保温4～5h，得到氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶；
(3)将上述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶冷却至室温，真空抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于380～450℃条件下煅烧2～3h，得到氧化铝-氧化锌复合催化材料。
优选的，步骤(1)中，所述硝酸铝溶液与所述尿素溶液物质的量之比为1:10～15。
优选的，所述硝酸铝溶液与所述尿素溶液物质的量之比为1:10～12。
优选的，步骤(2)中，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:1～10。
优选的，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:1～5。
优选的，步骤(2)中，所述锌盐为六水合硝酸锌。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的氧化铝-氧化锌复合催化材料具有较好的稳定性，制备方法简单，绿色环保。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。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发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，包括：
(1)将硝酸铝溶液与过量的尿素溶液混合，在50～60℃水浴条件下快速搅拌5～10h，其中，搅拌速度为1200～1600r/min，得到氢氧化铝溶胶；
(2)向上述氢氧化铝溶胶中加入一定量的锌盐溶液，搅拌混合均匀，于70～80℃水浴条件下保温1.5～3h，升高水浴温度至85～95℃，保温4～5h，得到氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶；
(3)将上述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶冷却至室温，真空抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于380～450℃条件下煅烧2～3h，得到氧化铝-氧化锌复合催化材料。
步骤(1)中，所述硝酸铝溶液与所述尿素溶液物质的量之比为1:10～15，优选的，所述硝酸铝溶液与所述尿素溶液物质的量之比为1:10～12，进一步优选的，所述硝酸铝溶液与所述尿素溶液物质的量之比为1:11。
步骤(2)中，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:1～10，优选的，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:1～5，进一步优选的，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:3；所述锌盐为六水合硝酸锌。
下述以具体地实施例进行说明本发明中氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法。
实施例1
(1)将物质的量之比为1:11的硝酸铝溶液与过量的尿素溶液混合，在55℃水浴条件下快速搅拌8h，其中，搅拌速度为1500r/min，得到氢氧化铝溶胶；
(2)向上述氢氧化铝溶胶中加入一定量的六水合硝酸锌溶液，搅拌混合均匀，于75℃水浴条件下保温2.5h，升高水浴温度至90℃，保温4.5h，得到氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶，其中，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:3；
(3)将上述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶冷却至室温，真空抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于420℃条件下煅烧2.5h，得到氧化铝-氧化锌复合催化材料。
本发明中的方法制得的氧化铝-氧化锌复合催化材料，氧化锌纳米粒子能够均匀地分散在氧化铝的表面，具有较好的稳定性，且该制备方法简单，绿色环保，具有较好的应用前景。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (6)
1.一种氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将硝酸铝溶液与过量的尿素溶液混合，在50～60℃水浴条件下快速搅拌5～10h，其中，搅拌速度为1200～1600r/min，得到氢氧化铝溶胶；
(2)向上述氢氧化铝溶胶中加入一定量的锌盐溶液，搅拌混合均匀，于70～80℃水浴条件下保温1.5～3h，升高水浴温度至85～95℃，保温4～5h，得到氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶；
(3)将上述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶冷却至室温，真空抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥，于380～450℃条件下煅烧2～3h，得到氧化铝-氧化锌复合催化材料。
2.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硝酸铝溶液与所述尿素溶液物质的量之比为1:10～15。
3.根据权利要求2所述的氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸铝溶液与所述尿素溶液物质的量之比为1:10～12。
4.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:1～10。
5.根据权利要求4所述的氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化铝-氢氧化锌混合溶胶中的氢氧化铝和氢氧化锌的物质的量之比为1:1～5。
6.根据权利要求1所述的氧化铝-氧化锌复合催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锌盐为六水合硝酸锌。
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| PB01 | Publication | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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