[發明專利]一種納米氧化亞銅的制備方法

在審

• 申請號: 201610292459.2
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105753035A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 郭迎慶;許博偉
• 申請（專利權）人: 郭迎慶
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;B82Y40/00;C02F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明公開了一種納米氧化亞銅的制備方法，屬于無機化學合成領域。

背景技術

氧化亞銅，為銅的一價氧化物，鮮紅色粉末狀固體，幾乎不溶于水，常用于制造船底防污漆，殺蟲劑，及陶瓷和搪瓷的著色劑等。而納米級的氧化亞銅市一中新型的p型半導體材料，具有良好的催化活性，此外還具有極強的吸附性能和低溫順磁性等特性，因其獨特的性質而在諸多領域有著廣泛的應用。

目前，工業生產上普遍使用的氧化亞銅生產方法為液相沉淀和干法煅燒，液相沉淀方法通常在水相中，利用水合肼和甲醛等為還原劑，還原銅離子，得到納米Cu₂O，此方法生產成本較低，可得到的氧化亞銅粒徑小且均一，操作方法簡單，但是生產過程中有毒還原劑的使用，造成了嚴重的環境污染，且生產現場工作環境較差；對于干法煅燒，此方法將銅粉與氧化銅混合后，經煅燒制得氧化亞銅，雖操作簡單，但是能耗高，且得到的氧化亞銅純度不高，晶體形貌不可控，粒徑較大，利用價值不高。

發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對目前氧化亞銅制備過程中出現的，晶體形貌不可控，需要用到水合肼等還原劑，對環境產生嚴重污染的問題，提供了一種氧化亞銅的制備方法，本發明首先用蘋果酸將溶液中銅離子絡合屏蔽，再利用自行培養微生物的三羧酸循環消耗溶液中的蘋果酸，使銅離子逐步釋放，同時被葡萄糖還原為亞銅離子，再利用聚苯乙烯丙烯酸表面的-COOH基團，與CuCl溶液水解產物CuOH膠體顆粒表面的靜電和化學吸附作用，均勻吸附于聚苯乙烯丙烯酸模板表面，形成溶膠，在加熱升溫條件下，CuOH膠體脫水，生成Cu₂O晶核，長大后的Cu₂O晶體均勻的包裹于聚苯乙烯丙烯酸表面，沉淀析出，再將其轉入無氧條件下煅燒，使聚苯乙烯丙烯酸內核分解，得到純凈Cu₂O粉末。本發明制備工藝簡單，所得Cu₂O形貌均勻，粒徑易控制，且分布范圍窄，均在納米級。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

（1）稱取10～20g廢棄葡萄皮，放入組織粉碎機中粉碎，將粉碎后的葡萄皮和10～20g二沉池活性污泥，置于馬鈴薯蔗糖培養基，再移入35～45℃恒溫培養箱中，培養5～7天，用去離子水淋洗培養基表面，得混合微生物淋洗液，備用；

（2）依次稱取8～10g聚苯乙烯丙烯酸，6～10g蘋果酸和5～10g葡萄糖，加入盛有150～200mL去離子水的密閉容器中，將其移入75～85℃恒溫水浴鍋中，在400～500r/min轉速下，恒溫攪拌1～2h，再以8～10mL/min的速率向密閉容器中通入氮氣，直至置換出所有空氣為止，制成混合水乳液；

（3）將上述所得混合水乳液移出恒溫水浴鍋，自然冷卻至室溫，量取80～100mL濃度為0.2～0.4mol/LCuCl₂溶液，在攪拌狀態下，用滴液漏斗緩慢滴加至冷卻的混合水乳液中，控制滴加速度，使其3～5h內滴加完畢，再量取10～20mL備用的混合微生物淋洗液，加入冷卻的混合水乳液中，繼續攪拌2～4h；

（4）將密閉容器移入80～90℃恒溫水浴鍋中，啟動攪拌電機，在600～800r/min轉速下，恒溫攪拌3～5h，趁熱過濾，用去離子水洗滌濾渣，直至洗滌水成中性，再用無水乙醇沖洗3～5次；

（5）將上述洗滌后的濾渣放入真空干燥箱中，在80～95℃條件下，干燥20～24h，得到聚苯乙烯丙烯酸/氧化亞銅粉末，將所得粉末轉入馬弗爐，以8～10mL/min的速率向爐中通入氮氣，直至置換出所有空氣為止，在400～500℃條件下煅燒2～4h，得到鮮紅色粉末，即為氧化亞銅。

所述的馬鈴薯蔗糖培養基是由8～10g馬鈴薯淀粉，20～30g蔗糖，25～30g瓊脂與800～1000mL去離子水混合而成。

本發明的具體應用方法：量取1～2L亞甲基藍有機廢水，測量廢水中亞甲基藍的含量，并記錄，再稱取5～10g本發明所得氧化亞銅粉末，倒入上述亞甲基藍有機廢水中，用玻璃棒攪拌1～2min，在50～60min后，再次測量廢水中亞甲基藍的含量，與之前記錄數據對比，亞甲基藍的降解率達到92～96%。

本發明的有益效果是：

（1）本發明所得氧化亞銅粉末為納米級，具有良好的催化活性、極強的吸附性能和低溫順磁性等特性；

（2）本發明生產方法與傳統方法相比具有環境友好，能耗低和原料來源豐富等特點，具有良好的市場應用前景。

具體實施方式