[發(fā)明專利]一種氧化銅納米纖維的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710861484.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN107555466B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉念;萬(wàn)強(qiáng);張強(qiáng);劉靜;杜俊;涂鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G3/02
• 分類號(hào): C01G3/02;B82Y40/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發(fā)明屬于納米材料合成與制備領(lǐng)域，具體涉及一種氧化銅納米纖維的制備方法。按一定比例混合Mg粉、Al粉、Fe₂O₃粉、Cu₂O粉、CuC₂O₄粉和Cu粉，并將混好的粉末放入坩堝中。再按一定比例混合Mg粉、Al粉、CaSi₂粉、CaSO₄粉、MgCO₃粉和ZrO₂粉，并將混好的粉末放于坩堝內(nèi)已有粉末之上。用KClO₃粉末和鎂帶引燃坩堝內(nèi)粉末，使之燃燒、反應(yīng)。待反應(yīng)結(jié)束后，即可從事先放置于坩堝上方的紫銅盆底部收集到粘附于其上的氧化銅納米纖維。采用本發(fā)明方法來(lái)制備氧化銅納米纖維，投入小、能耗低、生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單、技術(shù)可復(fù)制性好、生產(chǎn)效率高，所得氧化銅納米纖維純度高、品質(zhì)優(yōu)良，極具工業(yè)推廣價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料合成與制備領(lǐng)域，具體涉及一種氧化銅納米纖維的制備方法。

背景技術(shù)

氧化銅作為一種p型窄帶隙(1.2eV)半導(dǎo)體材料，主要用作催化劑、氣敏傳感器、高溫超導(dǎo)材料等的基礎(chǔ)原料，對(duì)于甲苯、乙醇、乙酸乙酯以及一氧化碳的完全氧化都有著較高的催化活性，特別是對(duì)高氯酸分解的催化活性位居金屬氧化物前列；能有效提高傳感器的一氧化碳選擇性和檢測(cè)靈敏度；還可作為模型化合物以解釋復(fù)雜氧化物的光譜特性。納米級(jí)別的氧化銅納米纖維更是因?yàn)榱孔映叽缧?yīng)和表面效應(yīng)發(fā)生了紅外光譜寬化、藍(lán)移和分裂，在非均相催化劑、抗菌劑、鋰離子電池負(fù)極材料、熱電材料、光導(dǎo)材料、場(chǎng)發(fā)射、氣敏和濕敏傳感器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

目前，氧化銅納米纖維的合成與制備方法主要包括干法和濕法兩大類，其中干法涉及化學(xué)氣相沉積法、熱蒸發(fā)法、等離子體法、高溫氧化法等；而濕法則涉及水熱法、溶膠凝膠法、微乳液法、沉淀法、模版法、水解法、液液界面反應(yīng)法等。通常干法制得的氧化銅納米纖維尺寸分布較窄，且具有較高的純度和較好的分散性，但制備過(guò)程對(duì)設(shè)備要求高、單批次產(chǎn)出總量低、合成與制備周期長(zhǎng)、往往能耗巨大，很難滿足工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的要求。而利用濕法進(jìn)行氧化銅納米纖維制備，所需設(shè)備簡(jiǎn)單、原料易得、產(chǎn)物純度高且均勻性好，但制備工藝繁復(fù)、對(duì)操作經(jīng)驗(yàn)要求高、單批次產(chǎn)出總量低、合成與制備周期長(zhǎng)，且往往需要對(duì)最終產(chǎn)物或中間產(chǎn)物進(jìn)行清洗，排出大量污染性廢液，多停留在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)或小規(guī)模低產(chǎn)量中試生產(chǎn)階段。

為了解決上述方法的不足，降低前期投入、生產(chǎn)成本和污染物排放，提高生產(chǎn)效率和技術(shù)可復(fù)制性，滿足低碳高效、綠色環(huán)保的現(xiàn)代工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)要求，需要提出一種新的氧化銅納米纖維制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有氧化銅納米纖維制備技術(shù)的不足，提供了一種簡(jiǎn)單高效、綠色環(huán)保的氧化銅納米纖維制備方法。

本發(fā)明提供的氧化銅納米纖維制備方法，通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

一種氧化銅納米纖維的制備方法，包括如下步驟：

步驟(1)，按照質(zhì)量份數(shù)分別為Mg粉3.5-14.1份，Al粉7.8-12.6份，F(xiàn)e₂O₃粉22.9-29.7份，Cu₂O粉31.2-40.8份，CuC₂O₄粉12.4-21.7份，Cu粉0.0-3.3份的比例稱取800-1000目大小的Mg粉、Al粉、Fe₂O₃粉、Cu₂O粉、CuC₂O₄粉和Cu粉，并將其均勻混合，放入石墨坩堝中；