[發明專利]方形核殼結構的納米Cu2

有效

• 申請號: 201610874860.7
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN107915249B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 楊明輝;鄒明明;馮璐;劉紅紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;C01B21/06;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種具有方形核殼結構的納米Cu₂O/Cu₃N材料的制備方法，該制備方法主要采用酸堿微刻蝕方法，以氯化銅為銅鹽，以十二烷基苯磺酸鈉為表面活性劑，氫氧化鈉和鹽酸羥胺為刻蝕劑，二者以不同比例加入；在40℃～90℃水浴下加熱10min后，將前驅體離心分離。生成的Cu₂O再進行氮化，再將Cu₂O材料在200℃～250℃下氮化1?4小時。可獲取具有方形核殼結構的納米Cu₂O/Cu₃N材料。本發明方法具有合成方法簡便、反應溫度低等優點。

技術領域

本發明涉及一種方形核殼結構的納米Cu₂O/Cu₃N的制備方法.

背景技術

Cu₂O禁帶寬度介于2.0-2.2eV之間，是一種具有可見光響應的p型氧化物半導體，在光催化領域具有良好的應用前景，逐漸成為國內外研究的熱點。Cu₂O晶體特殊的晶體結構和能帶結構特點以及對其進行的摻雜和復合等改性研究，概述了Cu₂O及其改性材料在光解水制氫及光降解有機污染物方面的研究進展，闡明提高Cu₂O光催化效率的關鍵是抑制光生載流子的復合和Cu₂O的光腐蝕，Cu₂O的光催化反應還存在著許多問題。

吳志國及其團隊用柱狀靶多弧直流磁控濺射法合成了納米Cu₃N薄膜，其中Cu₃N納米微晶具有立方反ReO₃結構。通過X射線光電子能譜對薄膜表面的成分分析表明，Cu₃N薄膜表面銅元素同時以+1價和+2價存在。Cu₃N 的Cu2p3，Cu2p2及N1s峰分別位于932.7，952.7和399.9eV。

此發明中，首次用氨氣氮化法將Cu₂O材料進行改性，合成了鏈接界面緊密的Cu₂O/Cu₃N異質結，合成方法簡單，獲得材料性能優良。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種原料易得，工藝過程簡單的制備方形核殼結構的納米Cu₂O/Cu₃N材料的制備方法。

本發明的目的是通過下述方案達到的。

方形核殼結構的納米Cu₂O/Cu₃N材料的制備方法，將銅鹽溶于溶劑中，加入表面活性劑，隨之加入刻蝕劑，攪拌后放入水浴加熱，將產物離心分離；將生成的前驅體材料Cu₂O進行氮化處理，可制備方形核殼結構的納米 Cu₂O/Cu₃N材料。

1.銅鹽與水的摩爾比為0.005M。

2.水浴的溫度要控制在40℃～90℃。

3.氨氣氮化處理溫度控制在200℃-250℃。

本發明提供了一種制備方形結構的納米Cu₂O材料的方法，其特點是：

1.制備流程及設備簡單。

2.所用氮源為工業氨氣，相比氫氣和氮氣混合氣體更為安全。

3.本發明的反應過程溫度低，時間相對較短，容易控制。

4.本方法操作簡便。

附圖說明

圖1為Cu₂O/Cu₃N的XRD圖。

圖2為Cu₂O/Cu₃N的SEM圖。