[發(fā)明專利]大量合成納米氧化亞銅空心立方體結構的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210505339.8
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103121704A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 杜希文;劉輝;周玥
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張宏祥

技術領域

本發(fā)明涉及一種納米材料，尤其涉及一種大量合成空心立方體結構的納米氧化亞銅的制備方法。?

背景技術

Cu₂O是一種環(huán)境友好的p型半導體，帶隙約為2.2ev，具有很好的吸光系數，因此Cu₂O的納米結構廣泛應用于太陽能轉化，光催化等領域。而在納米結構中空心結構又因其具有較大的比表面及物化性質出色在催化、藥物釋放、離子存儲等領域都有比較廣泛的應用。因此Cu₂O的空心納米結構具有很好的應用前景。但是目前已報道的合成Cu₂O納米空心結構的方法相對復雜，造價昂貴，為工業(yè)化生產帶來比較多的困難。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的，是克服現有技術合成空心結構納米Cu₂O的方法相對復雜、造價昂貴的缺點，提供了一種綠色環(huán)保的在室溫下大量合成空心立方體結構納米Cu₂O的方法。?

本發(fā)明通過如下技術方案予以實現。?

一種大量合成納米氧化亞銅空心立方體結構的方法，具有如下步驟：?

（1）以CuCl為原料，用pH=0～1的稀HCl清洗CuCl，清洗至溶液呈無色,得到含有純凈的CuCl白色粉末的酸性溶液；?

（2）將步驟（1）的純凈的CuCl溶液按1：100的體積比加入到pH值為5～7的水中，放置0.5～2.5h，制得空心立方體結構的納米Cu₂O。?

其反應方程式如下：?

2CuCl+2OH^-=2Cl^-+Cu₂O+H₂O????????????????????????????(2)?

本發(fā)明的有益效果是，以低成本的CuCl為原料，CuCl在水中作為自犧牲模板，在水中發(fā)生水解反應得到Cu₂O。通過調控反應過程中的pH值得到具有空心立方體結構的納米氧化亞銅。該方法合成的空心立方體的納米Cu₂O尺寸均勻，操作方法簡單，不含有毒有害物質，是一種新型的綠色環(huán)保的可以大量合成納米Cu₂O材料的方法。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明Cu₂O空心結構的掃描電鏡圖；?

圖2是本發(fā)明CuCl原料和得到的產物Cu₂O能譜；?

圖3是本發(fā)明Cu₂O空心結構的透射電鏡圖,；?

圖4是本發(fā)明CuCl原料和得到的產物Cu₂O?XRD圖。?

具體實施方式

本發(fā)明所用原料為分析純試劑，具體實施例如下。?

（1）取CuCl?0.8g，用pH=0.5的稀HCl清洗CuCl，清洗至溶液呈無色，得到含有純凈的CuCl??色粉末的酸性溶液。?

（2）取步驟（1）的CuCl溶液0.1ml，加入到10ml?pH=6.5的水中，放置0.5h，制得空心立方體結構的納米Cu2O?

本發(fā)明涉及的反應方程式如下：?

2CuCl+2OH^-=2Cl^-+Cu₂O+H₂O????????????????????????(2)?

圖1、圖3分別為Cu₂O納米空心立方體的SEM和TEM圖像，由圖中可以看出由這種方法得到大量的尺寸均一、分散性好的空心立方體，具有比較好的形貌。圖2為空心Cu₂O立方體的能譜，可以看到由原料CuCl通過這種方法完全轉變?yōu)镃u₂O。圖4為空心Cu₂O立方體的xrd圖像，說明我們得到的空心立方體是純凈的Cu₂O的晶體結構。?