二氧化锰氧化锌复合材料制备方法的研究

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氧化锌复合功能陶瓷的制备与研究

氧化锌复合功能陶瓷的制备与研究氧化锌复合功能陶瓷的制备与研究引言：随着科技的不断进步和人们对新材料的需求不断增加，陶瓷材料已经进入了多功能复合材料的时代。

氧化锌复合功能陶瓷作为一种具有良好电性和光学性能的材料，在光电器件、传感器、催化等领域有着广泛的应用。

本文旨在介绍氧化锌复合功能陶瓷的制备方法以及对其性能的研究。

一、氧化锌复合功能陶瓷的制备方法1. 原料准备氧化锌复合功能陶瓷的制备需要准备适量的氧化锌粉末以及其他添加剂，如铜粉、碳纳米管等。

氧化锌粉末可以通过化学合成或物理法合成得到。

2. 混合与均匀将原料进行混合，并通过高速均匀机械搅拌或者球磨的方法，使各种添加剂均匀分散在氧化锌粉末中，以便获得均匀的材料。

3. 成型将混合均匀的材料进行成型。

常见的成型方法有干压成型、注射成型等。

干压成型是将材料放入模具中，并在高压下压制，使其成形。

注射成型是将材料与有机溶剂混合，制成糊状物质，然后通过注射器将糊状物质注入模具中，待其固化后取出。

4. 烧结将成型后的材料进行烧结处理。

烧结过程中，通过控制温度和时间，使材料中的粉末颗粒形成致密的整体，提高材料的密度和机械强度。

二、氧化锌复合功能陶瓷的性能研究1. 电学性能研究氧化锌复合功能陶瓷具有良好的电学性能，可以应用于光电器件等领域。

通过测试其电导率、电阻率、介电常数等参数，可以评估材料在电学方面的性能。

研究发现，添加适量的铜粉可以显著提高氧化锌复合功能陶瓷的导电性能。

2. 光学性能研究氧化锌复合功能陶瓷具有良好的光学性能，可以用于制备光电器件和传感器。

研究人员通过测量透射率、反射率等参数，评估材料在光学方面的性能。

研究表明，添加碳纳米管可以提高氧化锌复合功能陶瓷的光学性能。

3. 催化性能研究氧化锌复合功能陶瓷还具有良好的催化性能，可以应用于催化剂的制备。

通过测量催化反应的速率、转化率等参数，可以评估材料在催化方面的性能。

一项研究发现，添加适量的铜粉和碳纳米管可以显著提高氧化锌复合功能陶瓷的催化性能。

二氧化锰氧化锌复合电极的制备及槲皮素检测

的检测设备提供理论参考。
通过扫描电子显微镜观察导电玻璃上纳米氧
本文制备了二氧化锰／金纳米／氧化锌半导体化锌的外观形貌，见图１。从ＳＥＭ图中可以看到
电极，研究了槲皮素在该电极上的电化学行为，构氧化锌外观是六方纤锌矿晶体结构，是具有三维
建了一种基于该修饰电极检测槲皮素的方法。特点的柱状纳米棒，长约为２００ｎｍ，直径在２７～
料，具有环境友好、较高的理论比电容（１３７０Ｆ· 条件下合成了纳米氧化锌［１５］。将２０ · ｍｇｍＬ－１的
ｇ－１）等特点，被广泛应用在电容器、电化学、光催柠檬酸三钠溶液加入到０２５ｍＭ氯金酸溶液中，
化、生物传感器等领域［７１０］。由于二氧化锰本身的混合后加热，得到粒径约２０ｎｍ金纳米颗粒。将
解丹萍，李强，邵燕燕，屈颖娟
（西安文理学院化学工程学院，陕西西安）７１００６５
摘要：本研究目的是制备二氧化锰／氧化锌纳米材料半导体电极，并将该电极用于槲皮素的检测中。通过氧化锌和六亚甲基四胺在水热条件下混合，在氧化铟锡玻璃上合成了直径在２７～７０ｎｍ之间的柱状纳米氧化锌；通过柠檬酸钠和氯金酸制备金纳米颗粒，将金纳米颗粒和二氧化锰颗粒复合到氧化锌／ＩＴＯ电极表面，制备了ＩＴＯ／ＺｎＯ／ＡｕＮＰｓ／ＭｎＯ２电极。通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）对纳米材料表面特征和外观形貌进行了表征。借助电化学分析仪，研究了槲皮素在ＩＴＯ／ＺｎＯ／ＡｕＮＰｓ／ＭｎＯ２电极上的响应效果，考察了氧化还原峰电流与扫描速率、ｐＨ值、槲皮素浓度之间的关系，并对电极的稳定性和重现性进行了评价。实验结果表明：在浓度１０×１０－６ · ｍｏｌＬ－１～４０×１０４ · ｍｏｌＬ－１范围内线性关系良好，线性回归方程为（）ｉ μＡ＝０００３９ｃ＋６４（：８４ｃ１０－５），线性相关系数为０９８１２，检出限为１０×１０－７ · ｍｏｌＬ－１。通过两三种纳米材料修饰工作电极能提高纳米材料电子传递能力，对槲皮素的氧化具有一定的催化效果，实验方法为黄酮类物质在电化学方面检测提供一种新思路。关键词：槲皮素；氧化锌；二氧化锰；电化学中图分类号：Ｏ６５７１文献标志码：Ａ

一种二氧化锰复合磁性催化剂的制备方法[发明专利]

专利名称：一种二氧化锰复合磁性催化剂的制备方法专利类型：发明专利
发明人：徐龙君,王卫芳,刘成伦
申请号：CN201610550089.8
申请日：20160706
公开号：CN106215948A
公开日：
20161214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种二氧化锰复合磁性催化剂的制备方法，属于无机催化材料领域。

本发明先制备了锰锌铁氧体，再制备二氧化锰复合磁性催化剂。

本发明方法制备工艺简单，所用设备少，制备周期短，生产成本低。

本发明制备的二氧化锰复合磁性催化剂活性高，在2mLHO(含量为30％)条件下，用
0.005g二氧化锰复合磁性催化剂，降解100mL浓度为10mg/L的罗丹明B溶液，1h内的降解率达到93.9％，催化剂的回收率高达89％，五次回收使用后的催化剂在相同条件，对罗丹明B的降解率1h内达到76％。

采用本发明制备出的产品可广泛用于催化降解有机污染物的领域中。

申请人：重庆大学
地址：400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
国籍：CN
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氧化锌纳米复合材料及其制备方法[发明专利]

专利名称：氧化锌纳米复合材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：彭银,周海燕,杨子辉
申请号：CN201010562276.0
申请日：20101126
公开号：CN102059108A
公开日：
20110518
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了氧化锌纳米复合材料及其制备方法，所述的复合材料为粒径为20-100纳米的CdO/ZnO，其中锌与镉的摩尔比为：(99-90)∶(1-10)。

本发明与现有技术相比，所述的复合材料对高浓度、难降解有机物(如各种染料、苯胺类、苯酚类等)在短时间内(20-60分钟)达到较好的降解效果，并且可重复使用多次(如10次以上)。

对纺织、印染污水，光催化降解60分钟后，污水COD值在15mg/L以下，重复利用10次以后，污水的COD值在30mg/L左右。

此产品与目前市售光催化剂TiO 及污水处理剂相比，具有对污水处理周期短(仅需1小时，一般处理剂至少需24小时)、重复利用率高(10次以上)。

申请人：安徽师范大学
地址：241000 安徽省芜湖市弋江区花津南路安徽师范大学
国籍：CN
代理机构：芜湖安汇知识产权代理有限公司
代理人：谢世红
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二氧化锰氧化锌复合材料制备方法的研究

摘要光催化剂作为一种绿色环保处理剂在处理有机废水方面有着广阔的前景。

目前应用较广泛的光催化剂为TiO2及其复合材料，但是其成本太高、制备过程复杂且不易于回收。

ZnO 与TiO2有相似的间隙能，同时在光催化降解一些水溶液中的染料时显示出比TiO2更高的处理效率，且它的成本更低。

因此在光催化方面ZnO 是一个更好的选择。

MnO2具有独特的结构，且具有巨大的比表面积，因此可以利用MnO2吸附废水中的一部分有机污染物。

将MnO2和ZnO 的特性有机地结合起来，采用简单的液相反应制备一种低成本、可循环利用且高效的光催化剂在光催化降解有机废水方面具有重大意义。

本论文采用液相沉淀法制备氧化锌作为基底，使锰离子溶液与其表面充分接触，让锰均匀沉积在锌基表面。

在碱性环境中形成ZnO/MnO2先驱液，再通过灼烧最终得到一种纳米复合材料ZnO/MnO2。

使用、扫描电子显微镜(SEM)、和X 射线衍射仪(XRD)对复合物ZnO/MnO2进行表征。

结果显示，MnO2被成功的复合在氧化锌表面上。

在500W 汞灯的照射下，分别使用制备好的纳米ZnO 和ZnO/MnO2作光催化剂对已知浓度的罗丹明B光催化降解，120min 后，单纯的ZnO 对罗丹明B的降解率为55%，而ZnO/MnO2的降解率则为68%。

纳米MnO2有较大的比表面积，与传统的催化剂不同，ZnO/MnO2有双重功能，其不但有较高的催化作用，而且具有吸附作用。

关键词：纳米复合材料；二氧化锰；氧化锌；光催化降解；罗丹明BabstractPhotocatalyst as a kind of green environmental protection treatment has broad prospect in organic wastewater treatment.Widely used for TiO2 photocatalyst and its composite material, but the cost is too high, the preparation process is complex and not easy to recycle.ZnO and TiO2 can have similar clearance, the photocatalytic degradation of some dyes in aqueous solution at the same time shows than TiO2 higher processing efficiency, and lower its cost.So in the aspect of photocatalytic ZnO is a better choice.MnO2 has a unique structure, and has huge specific surface area, therefore can make use of MnO2 adsorption part of organic pollutants in wastewater.MnO2 and the characteristics of ZnO organically, using simple liquid phase reaction of the preparation of a kind of low cost, can be recycled and efficient photocatalyst on photocatalytic degradation of organic waste water is of great significance.By liquid phase precipitation method in this paper the preparation of zinc oxide as the base, make good contact with manganese ions in the solution and its surface, make uniform manganese deposit in zinc base surface.In alkaline environment formation of ZnO/MnO2 pioneer fluid, then a nano composite material is obtained by burning eventually ZnO/ing atomic force microscope (AFM), scanning electron microscope (SEM), energy spectrum (EDS) and X-ray diffraction (XRD) was carried out on the compound ZnO/MnO2 characterization.Results show that the MnO2 was successful compound on the surface of zinc oxide.In under the irradiation of 500 w mercury lamp, respectively with the preparation of nanometer ZnO and ZnO/MnO2 as photocatalyst to known concentrations of photocatalytic degradation of rhodamine B, after 120 min, the pure ZnO on the degradation of rhodamine B rate was 55%, and the degradation rate of ZnO/MnO2 is 68%..Nanometer MnO2 has bigger specific surface area, different from the traditional catalyst, ZnO/MnO2 has double function, it not only has higher catalytic effect, but also adsorption.Key words: nano composite materials;Manganese dioxide;Zinc oxide;Photocatalytic degradation;;Rhodamine目论摘要 (I)abstract (II)第一章绪论 (1)1.1本论文的意义和目的 (1)1.2纳米材料 (2)1.2.1纳米材料的特征 (2)1.2.2纳米材料的制备 (3)1.3纳米氧化锌的研究和应用 (4)1.3.1 ZnO纳米材料的结构和性质 (4)1.3.2 ZnO的制备方法 (6)1.3.3 ZnO基复合纳米材料的研究现状 (9)1.3.4纳米氧化锌的应用 (9)1.4氧化锌的光催化 (10)1.4.1氧化锌的光催化机理 (10)1.4.2提高氧化锌光催化性能的改性方法 (10)的研究 (11)1.5 纳米MnO21.6本论文的主要内容 (11)第二章ZnO和ZnO/MnO2 纳米复合材料的合成及表征 (13)2.1主要试剂和仪器 (13)2.2实验部分 (14)2.2.1氧化锌的制备 (14)2.2.2二氧化锰的制备 (14)2.2.3 ZnO/MnO纳米复合材料的制备 (15)22.3结果与讨论 (15)2.3.1纳米氧化锌的XRD表征 (15)2.3.2纳米氧化锌的扫描电镜(SEM)分析 (16)2.3.3纳米二氧化锰的XRD表征 (18)2.3.4纳米二氧化锰的扫描电镜（SEM分析） (19)复合材料的 XRD 表征 (20)2.3.5 ZnO/MnO22.3.6 ZnO/MnO复合材料的扫描电镜(SEM)分析 (21)22.4本章小结 (22)纳米复合材料光催化降解罗丹明 B (23)第三章 ZnO/MnO23.1主要试剂和仪器 (23)3.2实验部分 (24)3.2.1罗丹明 B 溶液的最大吸收波长 (24)3.3结果于讨论 (25)3.3.1罗丹明B的最大吸收波长 (25)纳米复合材料光催化降解罗丹明B3.3.2 ZnO的光催化和ZnO/MnO2的结果分析 (25)纳米复合材料光催化降解的机理 (29)3.3.3 ZnO/MnO23.4本章小结 (29)第四章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第一章绪论1.1本论文的意义和目的在众多的金属氧化物中，二氧化锰是一种有很大使用价值的无机化合物,其资源丰富、价格便宜、电化学性能较好、且对环境友好,己广泛应用于催化作用,离子交换,分子吸附,生物传感器,超级电容器和电极材料上。

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摘要光催化剂作为一种绿色环保处理剂在处理有机废水方面有着广阔的前景。

目前应用较广泛的光催化剂为TiO2及其复合材料，但是其成本太高、制备过程复杂且不易于回收。

ZnO 与TiO2有相似的间隙能，同时在光催化降解一些水溶液中的染料时显示出比TiO2更高的处理效率，且它的成本更低。

因此在光催化方面ZnO 是一个更好的选择。

MnO2具有独特的结构，且具有巨大的比表面积，因此可以利用MnO2吸附废水中的一部分有机污染物。

将MnO2和ZnO 的特性有机地结合起来，采用简单的液相反应制备一种低成本、可循环利用且高效的光催化剂在光催化降解有机废水方面具有重大意义。

本论文采用液相沉淀法制备氧化锌作为基底，使锰离子溶液与其表面充分接触，让锰均匀沉积在锌基表面。

在碱性环境中形成ZnO/MnO2先驱液，再通过灼烧最终得到一种纳米复合材料ZnO/MnO2。

使用、扫描电子显微镜(SEM)、和X 射线衍射仪(XRD)对复合物ZnO/MnO2进行表征。

结果显示，MnO2被成功的复合在氧化锌表面上。

纳米MnO2有较大的比表面积，与传统的催化剂不同，ZnO/MnO2有双重功能，其不但有较高的催化作用，而且具有吸附作用。

氧化锌是一种性能优良的半导体材料,原料廉价,来源广泛，环境友好。

纳米氧化锌易生长在各种基底上,且其颗粒尺寸易控制,具有赝电性，随着工业生产对材料性能要求的提高，研究人员越来越关注复合材料，若将这两种金属氧化物材料复合在一起，必将得到一种性能更优良的功能材料。

现在所研究的纳米复合材料不同于传统的无机相/无机相、无机相/ 有机相等的填料体系,并不是两物质相之间的简单加合,而是由两物质相在纳米至亚微米范围内结合而形成的,两相界面之间存在着较强或较弱的化学(范德华力、氢键)作用力 ,由于纳米粒子具有较大的比表面积,因此两相界面间存在很强的相互作用，同时纳米粒子具有的尺寸效应、局域场效应、量子效应，它们表现出常规材料所不具备的优异性能,因而纳米复合材料的研究成为目前材料科学研究热点。

纳米氧化锌由于性能优异而被广泛的研究与应用，但是它性能之间产生的相互制约将限制它的应用范围，例如当纳米氧化锌利用它优异的抗菌性能应用在纺织品或者涂料领域时，它的光催化降解性能就会受到很大的限制。

这就需要对纳米氧化锌的性能进行改善，使其抗菌性能优良，而光催化性能受到抑制。

研究表明，通过调控缺陷可以改善材料的性能。

目前对氧化锌缺陷调控的方法主要是掺杂，缺陷研究主要是对晶体点缺陷的营造，寻找更多的营造缺陷的方法。

采用营造不同种类的缺陷的方法对纳米氧化锌的功能进行调控，对拓宽纳米氧化锌的应用范围具有深远的意义。

本论文的目的是结合这两种新型的纳米复合材料的优点，采用液相沉淀的方法将二氧化锰与氧化锌复合，以制备出具有较高性能的纳米复合材料。

这种方法具有工艺简单、反应条件温和、制备成本低廉、容易实现规模化生产等优点，因此，该工作无论在理论上还是在实际应用上都具有十分重要的意义。