水交替洗凈,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。最后配制濃度為0.1mM HAuC14溶液,取20ml于50ml燒杯中,靜置反應240s,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中保存。
[0066]實施例7
[0067]將打磨光滑的鋅片(lX3cm2)分別在丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗5min,在空氣中干燥。取1ml的己二胺分散在39ml的去離子水中,攪拌均勻,轉入50ml的反應釜中。將洗凈的鋅片浸入上述溶液中,將反應釜在烘箱中加熱到150°C,4h。取出樣品,用乙醇和去離子水交替洗滌,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。將經真空干燥后的樣品在氨氣氣氛下煅燒,煅燒溫度為400°C,煅燒時間為lOmin。接下來配制濃度為0.0lmM的AgN03溶液,取50ml置于試管中,將其放在氙燈下光照6h,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。最后配制濃度為0.1mM HAuC14溶液,取20ml于50ml燒杯中,靜置反應300s,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中保存。
[0068]實施例8
[0069]將打磨光滑的鋅片(lX3cm2)分別在丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗5min,在空氣中干燥。取1ml的己二胺分散在39ml的去離子水中,攪拌均勻,轉入50ml的反應釜中。將洗凈的鋅片浸入上述溶液中,將反應釜在烘箱中加熱到150°C,4h。取出樣品,用乙醇和去離子水交替洗滌,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。將經真空干燥后的樣品在氨氣氣氛下煅燒,煅燒溫度為400°C,煅燒時間為lOmin。接下來配制濃度為0.02mM的AgN03溶液,取50ml置于試管中,將其放在氙燈下光照6h,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。最后配制濃度為0.1mM HAuC14溶液,取20ml于50ml燒杯中,靜置反應40s,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中保存。
[0070]實施例9
[0071]將打磨光滑的鋅片(lX3cm2)分別在丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗5min,在空氣中干燥。取1ml的己二胺分散在39ml的去離子水中,攪拌均勻,轉入50ml的反應釜中。將洗凈的鋅片浸入上述溶液中,將反應釜在烘箱中加熱到150°C,4h。取出樣品,用乙醇和去離子水交替洗滌,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。將經真空干燥后的樣品在氨氣氣氛下煅燒,煅燒溫度為400°C,煅燒時間為lOmin。接下來配制濃度為0.03mM的AgN03溶液,取50ml置于試管中,將其放在氙燈下光照6h,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。最后配制濃度為0.1mM HAuC14溶液,取20ml于50ml燒杯中,靜置反應40s,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中保存。
[0072]實施例10
[0073]將打磨光滑的鋅片(lX3cm2)分別在丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗5min,在空氣中干燥。取1ml的己二胺分散在39ml的去離子水中,攪拌均勻,轉入50ml的反應釜中。將洗凈的鋅片浸入上述溶液中,將反應釜在烘箱中加熱到150°C,4h。取出樣品,用乙醇和去離子水交替洗滌,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。將經真空干燥后的樣品在氨氣氣氛下煅燒,煅燒溫度為400°C,煅燒時間為lOmin。接下來配制濃度為0.04mM的AgN03溶液,取50ml置于試管中,將其放在氙燈下光照6h,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。最后配制濃度為0.1mM HAuC14溶液,取20ml于50ml燒杯中,靜置反應40s,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中保存。
[0074]實施例11
[0075]將打磨光滑的鋅片(lX3cm2)分別在丙酮、乙醇、去離子水中超聲清洗5min,在空氣中干燥。取1ml的己二胺分散在39ml的去離子水中,攪拌均勻,轉入50ml的反應釜中。將洗凈的鋅片浸入上述溶液中,將反應釜在烘箱中加熱到150°C,4h。取出樣品,用乙醇和去離子水交替洗滌,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。將經真空干燥后的樣品在氨氣氣氛下煅燒,煅燒溫度為400°C,煅燒時間為lOmin。接下來配制濃度為0.05mM的AgN03溶液,取50ml置于試管中,將其放在氙燈下光照6h,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中60°C,干燥5h。最后配制濃度為0.1mM HAuC14溶液,取20ml于50ml燒杯中,靜置反應40s,取出樣品用乙醇和去離子水交替洗凈,置于真空干燥箱中保存。
[0076]以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)將洗凈的鋅片在己二胺的溶液中進行水熱反應,得到垂直生長在鋅片基底上的ZnO納米棒陣列; (2)將步驟(1)所得到的ZnO納米棒陣列用水和乙醇交替洗滌、干燥后,在氨氣氣氛下煅燒; (3)將步驟(2)所得到的N-ZnO納米棒陣列浸入AgN03的溶液中,在氙燈的照射下進行光化學反應,得到原位生長的ZnO/Ag異質納米棒陣列; (4)將步驟(3)所得的N-ZnO/Ag異質納米棒陣列浸沒于HAuC14溶液中,進行靜電置換反應,得到Au、Ag共修飾的N-ZnO納米棒。2.根據權利要求1所述的一種Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述鋅片的洗滌方法包括在丙酮,無水乙醇和去離子水中超聲清洗,然后在空氣中干燥。3.根據權利要求1所述的一種Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于,步驟(1)所述的己二胺指的是1,6-己二胺,1,5-己二胺,1,4-己二胺,1,3-己二胺或1,2-己二胺中的一種。4.根據權利要求1所述的一種Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于:所述的己二胺的溶液中的己二胺的體積為1-10 ml、水體積為34-43 ml,己二胺溶液的總體積為44 ml ; 步驟(1)中水熱反應的溫度為100-200 °C,反應時間為1-10 ho5.根據權利要求1所述的Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于:步驟(2)中所述的在氨氣氣氛下煅燒時間為10-120 min,煅燒溫度為400-600 °C。6.根據權利要求1所述的Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于:步驟(3)中所述的AgN(V^液的濃度為0.01 mM-0.06 mM,體積為10-50 ml ; 步驟(3)中所述的氙燈功率為100-500 W,反應時間為1-10 ho7.根據權利要求1所述的Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于:步驟(4)中所述的HAuC14溶液的摩爾濃度為0.1 mM-Ο.3 mM,體積為10-50 ml ; 步驟(4)中將步驟(3)所得的N-ZnO/Ag異質納米棒陣列浸沒于HAuC14溶液中,進行置換反應,反應時間為10 s-600 so8.根據權利要求1所述的Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法,其特征在于:所得產品的Ag、Au納米顆粒主要沉積在N-ZnO納米棒的頂端,樣品在可見光區的最大吸收峰在500-600 nm之間。9.權利要求8所述的Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒于光電化學水解制氫領域的應用。
【專利摘要】本發明公開了一種Au、Ag共修飾的氮摻雜ZnO納米棒的制備方法及其制得的產品及其應用,本發明利用光化學沉積方法,構建了一種簡易的原位綠色合成Au、Ag共修飾的N-ZnO納米棒的方法。以ZnO納米棒表面產生的電子為還原劑與溶液中Ag+離子反應,Ag納米顆粒直接原位沉積在ZnO納米棒表面。之后直接將產物置于HAuCl4的溶液中,以Ag納米顆粒產生的電子為還原劑與溶液中AuCl4-離子反應,兩步過程均不需要額外加入任何還原試劑與有機修飾劑,反應過程綠色環保。清潔的接觸界面有利于光生電子的快速分離和轉移,有助于提高材料的光電化學活性。
【IPC分類】C01B3/04, B01J27/24, C01G9/02
【公開號】CN105347387
【申請號】CN201510883172
【發明人】李士闊, 葛美紅
【申請人】安徽大學
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月1日