[發明專利]一種氧化亞銅納米線材料的制備方法

有效

• 申請號: 201611134425.7
• 申請日: 2016-12-10
• 公開（公告）號: CN106629812B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 秦鳳香;季川;楊森;淡振華;管寶儒
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;B82Y40/00;C22C45/00;C22C3/00;C22C1/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明屬于納米材料及化工材料技術領域，具體為一種氧化亞銅納米線的制備方法。本發明以脫合金化制備的納米多孔銅為基體，將其浸泡在有機溶劑醇中一段時間即可獲得長徑比大于10的氧化亞銅納米線。本發明工藝簡單，成本低廉。本發明制備的氧化亞銅納米線在光催化、新能源等領域有廣泛的用途，可用于光電轉換材料、光催化劑、鋰離子電池的負極材料以及染料敏化太陽能電池電極材料等，此外還能應用于超級電容器和傳感器中。

技術領域

本發明屬于納米材料及化工材料技術領域，具體涉及氧化亞銅納米線材料的制備方法。

背景技術

納米氧化亞銅以其低毒性、低成本以及優異的特性，在能源和環境領域受到了極大的認可，是一種極具發展前景的半導體材料。其禁帶寬度介于2.0～2.2eV之間，具有活性的空穴-電子對和良好的催化活性，可吸收絕大多數可見光，在光催化、光電轉換、傳感器、超級電容器、染料敏化太陽能電池、鋰離子電池、污水處理等領域都有極大的應用前景。

納米氧化亞銅材料包括氧化亞銅納米顆粒(包括立方體，八面體，十二面體，十四面體)、氧化亞銅納米線、氧化亞銅納米管、氧化亞銅薄膜等。氧化亞銅納米線由于其特殊的幾何形狀、大的長徑比以及納米材料所具有的量子尺寸效應、表面效應，已引起人們的廣泛關注。其常見的制備方法主要液相合成法、電化學模板法等。大多數得到的氧化亞銅納米線長徑比較低，形貌難以控制，制備工藝復雜，因此較難大量生產。[(1)[66]Oh J,Tak Y,LeeJ.Electrochemically Deposited NanoColumnar Junctions of Cu₂O and ZnO on NiNanowires[J].Electrochemical and Solid-State Letters,2005,8(6):C81-C84.(2)劉傳銀,胡軍福,李學強.納米氧化亞銅的制備及其電化學性質[J].化學研究,2005,16(4):55-57.]

發明內容

本發明的目的在于解決現有氧化亞銅材料制備工藝復雜，技術難度大的問題，提出一種工藝簡單、成本低廉的氧化亞銅納米線材料的制備技術。

本發明以納米多孔銅為基板，采用在有機溶劑醇中浸泡的方式，促使氧化亞銅定向生長，獲得具有高催化性能的納米氧化亞銅線材料。具體制備步驟如下所述：

將富Cu合金帶材加入至HF溶液中，水浴加熱至25-70攝氏度，制備納米多孔銅；將脫合金化制得的納米多孔銅浸泡在有機溶劑醇中，生成氧化亞銅納米線。

進一步的，HF溶液的濃度在0.01-0.2M。

進一步的，納米多孔銅在需要在有機溶劑醇中浸泡1-4天。

進一步的，富Cu合金帶材為包括非晶合金和晶態合金。

進一步的，富Cu合金帶材的Cu的原子分數在20-70％，確保納米多孔結構的形成。

進一步的，富Cu合金帶材的材料為Ti-Cu、Zr-Cu、Al-Cu、Mn-Cu、Ag-Cu機合金帶材

進一步的，富Cu合金帶材制備步驟具體如下：按合金成分進行電弧熔煉，獲得母合金錠。將破碎后母合金加熱至熔融狀態，在惰性氣體高純度氬氣的保護下，將熔融合金吹至高速旋的銅棍表面，使熔融合金獲得快速冷卻凝固得到合金帶材。

進一步的，上述的使用的有機溶劑醇為無水乙醇。

本發明相對于現有技術相比，具有顯著優點如下：1、制備工藝簡單，成本低廉；2、不需要大量的化學藥劑，無污染；3、光催化性能好。4、該具有納米多孔銅基底的Cu₂O納米線擁有廣泛的應用前景，

附圖說明

圖1為實施例氧化亞銅納米線的XRD圖譜。

圖2為實施例氧化亞銅納米線的SEM圖像。