[發明專利]一種球形Cu2O多孔吸附材料的常溫制備方法

無效

• 申請號: 201310305555.2
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103408055A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張旭;張穎;李淑英
• 申請（專利權）人: 哈爾濱師范大學
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;B01J20/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種球形Cu₂O多孔吸附材料的常溫制備方法。

背景技術

Cu₂O是一種典型的p型半導體材料。研究表明納米尺度Cu₂O具有獨特的光學性能、電學性能和化學穩定性。優良的性能使其在工業生產和科研等領域都具有應用潛力，特別是在可見光催化、氣敏傳感器、生物醫學以及太陽能電池等方面顯示出了誘人的應用前景，因此被認為是最有應用前途的半導體納米材料之一。由于Cu₂O納米材料的性能與其形貌和結構密切相關，因此新穎Cu₂O納米結構材料的制備與應用研究具有非常重要的意義。

Cu₂O納米材料的制備方法很多，主要有固相法、液相法和氣相法三種。固相法主要包括燒結法和低溫固相法。液相法主要包括水解法、化學沉淀法、電化學法、溶膠凝膠法和輻照還原法。氣相法中應用較多的有化學氣相沉積法、噴霧熱解法等。這些制備方法中，很多由于工藝路線復雜或有機原料的成本較高、設備昂貴以及較高的溫度等因素使工業化生產受到限制。并且大多數方法中為了合成尺寸小的Cu₂O納米粒子必須使用有機保護劑，但是這些有機保護劑的使用不僅給樣品的后處理帶來麻煩，而且還會對環境造成一定的污染。因此，用簡單溫和的方法合成納米尺度氧化亞銅是推動其工業化的第一步。中國專利CN102167388A公開了一種納米氧化亞銅的制備方法，步驟如下：1.將銅鹽和有機保護劑溶解于溶劑中，逐漸升溫至20-70℃，溫度穩定后將還原劑加入反應體系中，之后持續攪拌反應20-30分鐘后，逐漸冷卻。2.將冷卻的溶液靜置后離心，接著依次用乙醇和去離子水和丙酮反復洗滌數次，即可得到穩定的氧化亞銅。此發明體系中使用了難以除去的有機保護劑，不僅導致產物的純度降低，而且導致洗滌次數增加，且需要使用有毒的丙酮洗滌除去有機保護劑，從而給環境造成了污染和增加了成本，因而難以大規模生產。

發明內容

基于以上不足之處，本發明公開一種球形Cu₂O多孔吸附材料的常溫制備方法，如下：一種球形Cu₂O多孔吸附材料的常溫制備方法，如下：配置濃度為0.1mol/l的NaOH溶液，再稱取一定量醋酸銅、硝酸銅或硫酸銅，溶于一定體積的上述NaOH溶液中，銅離子與氫氧化鈉的物質的量之比為1∶2～1∶3，之后立即有藍色Cu(OH)₂沉淀生成；然后在攪拌下加入一定量的抗壞血酸，銅離子與抗壞血酸的物質的量之比為1∶1～1∶3，常溫常壓下攪拌反應后離心分離出沉淀物，依次用去離子水和無水乙醇分別洗滌多次，在真空干燥箱中干燥烘干。

本發明還具有如下技術特征：

1、所述的常溫常壓下攪拌反應時間為5～15min。

2、所述的在真空干燥箱中干燥烘干10小時。

本方法制備的Cu₂O多孔納米球形貌均一，純度高，粒徑約為400nm，組成其的小粒子的粒徑只有15nm左右。本方法具有對反應設備要求低，工藝簡單，產率高，成本低，重復性好且環境友好，節約能源，無污染和適于工業化生產等特點。是合成高質量Cu₂O多孔納米球的一個切實可行的途徑。

附圖說明

圖1為合成的Cu₂O多孔納米球的XRD圖；

圖2為合成的Cu₂O多孔納米球的低倍掃描電鏡照片；

圖3為合成的Cu₂O多孔納米球的高倍掃描電鏡照片；

圖4為樣品的透射電鏡照片；

圖5為不同用量的Cu₂O多孔納米球吸附劑隨著吸附時間的延長在甲基橙溶液中的吸附率圖；

圖6為Cu₂O多孔納米球重復使用5次的吸附效果圖。

具體實施方式