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納米金屬/紅磷復(fù)合材料及其制備方法與流程

495   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:西北大學(xué)  
2023-09-20 11:23:25
本發(fā)明屬于光電材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種納米金屬/紅磷復(fù)合材料及其制備方法。 背景技術(shù): 紅磷主要用于生產(chǎn)火柴、有機(jī)磷農(nóng)藥、燃燒彈、阻燃劑,亦可用于制備半導(dǎo)體化合物及作為半導(dǎo)體材料的摻雜劑。近年來,紅磷作為高容量陽極材料(理論容量可達(dá)2596mah/g)在鋰離子電池領(lǐng)域備受關(guān)注。此外,因紅磷具有良好的可見光響應(yīng)特性(eg≈1.8ev),能實現(xiàn)光催化分解水產(chǎn)氫和產(chǎn)氧,其在光催化領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。但是紅磷的電導(dǎo)率較低,光生電子和空穴極易復(fù)合,阻礙了其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用。當(dāng)前,研究人員主要通過制備尺寸較小的納米紅磷縮短載流子的遷移距離等,或者與其他半導(dǎo)體材料及導(dǎo)電介質(zhì)復(fù)合(ypo4、g-c3n4、ni(oh)2、cds、bipo4、黑磷、石墨烯等)促進(jìn)載流子的轉(zhuǎn)移來提高復(fù)合材料的光電及催化性能。 納米金屬(au、ag、cu)顆粒具有很強(qiáng)的局域表面等離子體共振效應(yīng)(localizedsurfaceplasmonresonance,lspr),其表面的自由電子和入射光能發(fā)生共振作用,可以使金屬周圍物體的光吸收和光激發(fā)得到有效增強(qiáng),但目前將紅磷與納米金屬顆粒復(fù)合的相關(guān)研究仍屬空白。因此,綠色制備納米金屬/紅磷復(fù)合材料具有重要意義,有利于促進(jìn)紅磷在光電領(lǐng)域的研究進(jìn)展和實際應(yīng)用。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 針對現(xiàn)有技術(shù)的欠缺,本發(fā)明提供了一種納米金屬/紅磷復(fù)合材料及其制備方法,獲得一種產(chǎn)物穩(wěn)定性好,金屬分布均勻,具有較好的光電響應(yīng)特性的復(fù)合材料。 為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn): 一種納米金屬/紅磷復(fù)合材料,所述的復(fù)合材料由納米金屬顆粒和紅磷納米片組成,所述的納米金屬顆粒彌散分布在紅磷納米片上。 該復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟: 將納米金屬可溶性鹽溶解于水中,獲得納米金屬前驅(qū)體水溶液;將納米金屬前驅(qū)體水溶液與納米紅磷分散液混合,攪拌均勻后進(jìn)行原位還原復(fù)合反應(yīng),然后將反應(yīng)物抽濾、水洗、干燥獲得納米金屬/紅磷復(fù)合材料。 進(jìn)一步的,所述的納米金屬可溶性鹽為硫酸銅、硝酸銅、氯化銅、硝酸銀或氯金酸。 進(jìn)一步的,所述的紅磷分散液中紅磷的濃度為0.5~2g/l。 進(jìn)一步的,所述的納米金屬前驅(qū)水溶液在混合液中的濃度為0.1~2.0mmol/l。 進(jìn)一步的,所述的納米金屬前驅(qū)體水溶液與納米紅磷分散液的反應(yīng)溫度為30~150℃,反應(yīng)時間為0.5~2h。
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