一種正四面體氧化亞銅微納米晶的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種正四面體氧化亞銅微納米材料的制備方法，該方法通過以下方法完成：以銅鹽和鹽酸羥胺為原料，蒸餾水甘油為溶劑，在120℃下水熱反應(yīng)4～8h，對得到的磚紅色沉淀離心、洗滌和干燥就能制備得到正四面體氧化亞銅納米材料。這種方法利用銅鹽、鹽酸羥胺為原料，同時沒有使用表面活性劑或者模板劑等有機添加劑，這些原料價格低廉易得，降低了成本。本發(fā)明還具有設(shè)備簡單，操作方便等特點，有利于實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。同時本發(fā)明制備的正四面體氧化亞銅納米材料具有很大的比表面積，在光催化降解染料、氣敏、儲能、鋰電池等方面有潛在的應(yīng)用價值。
【專利說明】
一種正四面體氧化亞銅微納米晶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化亞銅的制備方法，尤其涉及一種正四面體氧化亞銅微納米晶的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化亞銅是一種重要的無機化工原料，在涂料、玻璃、陶瓷、塑料、農(nóng)業(yè)以及工業(yè)催化等領(lǐng)域都有著廣泛的用途。在眾多的半導(dǎo)體光催化劑材料中，Cu2O具有良好的光催化性能，成為光催化領(lǐng)域新的研究方向。微納米氧化亞銅可以充分利用太陽光，無需紫外光，能耗低、效率高、節(jié)約成本，因此微納米氧化亞銅的制備成為目前研究的熱點。由于Cu2O的形貌和結(jié)構(gòu)在很大程度上影響它的物理和化學(xué)性質(zhì)，因此，合成可控形貌和結(jié)構(gòu)的微納米Cu2O已成為研究的重點。目前，已有不少關(guān)于Cu2O納米材料制備過程中控制其形貌和尺寸來優(yōu)化其相應(yīng)性質(zhì)的研究成果報道，例如科研者已經(jīng)用固相法、氣相沉積法、溶劑熱法及電化學(xué)沉積等方法制備合成出Cu2O納米線、空心球、薄膜、八面體和十二面體等形貌。然而微納米級的正四面體氧化亞銅微納米晶卻很少有報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，尋求設(shè)計一種制備分層花狀氧化亞銅納米結(jié)構(gòu)的方法，本發(fā)明提供了以銅鹽和鹽酸羥胺為原料，蒸餾水為溶劑制備正四面體氧化亞銅的方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，以氯化銅、硫酸銅或者乙酸銅為銅源，以鹽酸羥胺為還原劑，在聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，直接制備得到微納米級的正四面體氧化亞銅。
[0005]本發(fā)明制備氧化亞銅正四面體結(jié)構(gòu)的具體步驟如下:
[0006](I)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A0將2.5mmol銅鹽溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ；
[0007](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)一定時間。
[0008](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。
[0009]進一步的，所述的銅鹽為氯化銅、硫酸銅和乙酸銅中的一種，反應(yīng)時間為4h、6h或8h。
[0010]本發(fā)明利用銅鹽、鹽酸羥胺為原料，同時沒有使用表面活性劑或者模板劑等有機添加劑，這些原料價格低廉易得，降低了成本。本發(fā)明還具有設(shè)備簡單，操作方便等特點，有利于實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。更重要的是本發(fā)明得到了新型的正四面體氧化亞銅具有附著片狀超結(jié)構(gòu)，而片狀超結(jié)構(gòu)由于具有低密度、高比表面等性質(zhì)在污水污染物吸附、儲氫、催化劑載體等方面有很廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1是實例I所制備分層花狀氧化亞銅納米材料的掃描電鏡(SEM)照片。
[0012]圖2是實例I所制備分層花狀氧化亞銅納米材料的X射線衍射圖譜。
【具體實施方式】
[0013]以下通過具體實施例用于進一步說明本發(fā)明描述的方法，但是并不意味著本發(fā)明局限于這些實施例。
[0014]實施例1:
[0015](I)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A。將2.5mmol 二水合氯化銅(0.4262g)溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ;
[0016](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)6h。
[0017](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。制備所得到氧化亞銅附著片狀超結(jié)構(gòu)由掃描電子顯微鏡表征，如圖1(a)是所得氧化亞銅為正四面體結(jié)構(gòu)，正四面體附著片層厚度為2?6nm。如圖1(b)是層狀氧化亞銅花狀結(jié)構(gòu)的放大SEM譜圖，從圖中可以看出，正四面體氧化亞銅附著有很多片層。制備所得到的分正四面體氧化亞銅納米材料由X射線衍射分析，得到為純的氧化亞銅晶體材料(圖2)。
[0018]實施例2:
[0019](I)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A。將2.5mmol五水合硫酸銅(0.6242g)溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ;
[0020](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)6h。
[0021](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。正四面體附著片層厚度為4?9nm。
[0022]實施例3:
[0023](I)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A。將2.5mmol 一水合乙酸銅(0.499Ig)溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ;
[0024](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)6h。
[0025](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。正四面體附著片層厚度為3?8nm。
[0026]實施例4:
[0027](I)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A0將2.5mmol 二水合氯化銅(0.4262g)溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ;
[0028](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)8h。
[0029](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。正四面體附著片層厚度為5?llnm。
[0030]實施例5:
[0031](I)將2.5mmol鹽酸輕胺(0.1737g)溶于1mL蒸懼水,得溶液A。將2.5mmol五水合硫酸銅(0.6242g)溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ;
[0032](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)8h。
[0033](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。正四面體附著片層厚度為6?12nm。
[0034]實施例6:
[0035](I)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A。將2.5mmol 一水合乙酸銅(0.499Ig)溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ;
[0036](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)8h。
[0037](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。正四面體附著片層厚度為5?12nm。
[0038]實施例7:
[0039](I)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A。將2.5mmol 二水合氯化銅(0.4262g)溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ;
[0040](2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)4h。
[0041](3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。正四面體附著片層厚度為3?8nm。
【主權(quán)項】
1.一種正四面體氧化亞銅微納米晶的制備方法，其包括如下步驟: (1)將2.5mmol鹽酸羥胺(0.1737g)溶于1mL蒸餾水，得溶液A。將2.5mmol銅鹽溶于1mL蒸餾水，得到溶液B ； (2)之后將溶液A緩慢逐滴滴入溶液B中，強烈攪拌20min后將混合物倒入50mL聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中在120°C下水熱反應(yīng)一定時間。 (3)反應(yīng)結(jié)束后，將得到的磚紅色沉淀取出，然后用蒸餾水和無水乙醇交替離心洗滌，然后在60°C的真空烘箱中干燥，得到正四面體氧化亞銅微納米晶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備正四面體氧化亞銅微納米晶的方法，其特征在于所用銅鹽為硝酸銅、硫酸銅和乙酸銅中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備正四面體氧化亞銅微納米晶的方法，其特征在于水熱時間為4?8h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備正四面體氧化亞銅微納米晶的方法，其特征在于所制備的正四面體氧化亞銅微納米晶表面附著的納米片的片層厚度為2?12nm。
【文檔編號】B82Y30/00GK105883890SQ201410746516
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月5日
【發(fā)明人】儲德清, 楊路峰, 莊艷
【申請人】天津工業(yè)大學(xué)