[發明專利]納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201711158743.1
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107986316A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 楊卿;楚思清
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;B82Y40/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于半導體納米金屬氧化物制備技術領域，涉及一種納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，本發明還涉及上述復合結構的制備方法。

背景技術

氧化銅是一種重要的p型半導體材料，禁帶寬度為1.2eV，在傳感、催化、電池電極等領域具有重要的應用前景。通過熱氧化納米多孔銅制備的納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，兼具高孔隙率、大比表面積、高表面活性等特征，可以進一步提高氧化銅在催化、傳感等領域的應用優勢。

現有技術中，中國專利(專利號：ZL201710021434.3，專利名稱：一種泡沫銅負載多孔氧化銅納米線復合材料及其制備方法和應用，公開號：106629813，公開日：2017.5.10)公開了一種泡沫銅負載多孔氧化銅納米線復合材料及其制備方法，該復合材料是以微米多孔泡沫銅為基體，微米韌帶表面負載著氧化銅納米線，納米線直徑在150nm以上。其制備方法是以微米多孔泡沫銅為骨架，利用陽極氧化和煅燒工藝制得，制備過程較為復雜。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，該復合結構實現了在納米多孔氧化銅孔壁低溫熱氧化生長氧化銅納米線，具有高孔隙率、大比表面積、高表面活性。

本發明的另一個目的是提供一種納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構的制備方法。

本發明所采用的技術方案是，納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，包括基體，基體的孔壁內生長有氧化銅納米線，基體為納米多孔氧化銅。

本發明第一種技術方案的特點還在于，

其中氧化銅納米線直徑為5—18nm，長度為20—300nm。

本發明所采用的另一個技術方案是，納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構的制備方法，具體過程如下：

在加熱臺上預先設定溫度，待加熱臺的溫度從室溫升至預設溫度時，立即將納米多孔銅置于加熱臺上保溫一段時間，冷卻至室溫，使納米多孔氧化銅的孔壁內長出氧化銅納米線，即得納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構。

本發明第二種技術方案的特點還在于，

其中納米多孔銅采用脫合金制備。

其中加熱臺的預設溫度為240～270℃。

其中保溫時間為1～5h。

其中冷卻方式為自然冷卻。

本發明的有益效果是，本發明是通過對納米多孔銅進行熱氧化處理，實現了在納米多孔氧化銅孔壁低溫熱氧化生長氧化銅納米線，并將納米多孔氧化銅和氧化銅納米線結構復合，制備出納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，該結構具有三維雙連續韌帶/孔道結構、高表面活性等特點。制備工藝簡單，具有實用化生產的前景。

附圖說明

圖1是本發明納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構的制備方法中實施例2所得到的納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構的SEM照片。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，包括基體，基體的孔壁內生長有氧化銅納米線，基體為納米多孔氧化銅。氧化銅納米線直徑為5—18nm，長度為20—300nm。

納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構的制備方法，具體過程如下：

在加熱臺上預先設定加熱溫度為240～270℃，待加熱臺的溫度從室溫升至預設溫度時，立即將納米多孔銅置于加熱臺上保溫1～5h，自然冷卻至室溫，使納米多孔氧化銅的孔壁內長出氧化銅納米線，即得納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構。

實施例1

在加熱臺上預先設定加熱溫度為250℃，在空氣中待加熱臺從室溫升至250℃后，立即將納米多孔銅(比表面積3.0㎡/g)置于加熱臺上保溫1h后自然冷卻至室溫，使納米多孔氧化銅的孔壁內長出氧化銅納米線，即得納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，比表面積為4.8㎡/g，納米線直徑5—15nm，長度20—200nm。

實施例2

在加熱臺上預先設定加熱溫度為260℃，在空氣中待加熱臺從室溫升至260℃后，立即將納米多孔銅(比表面積3.0㎡/g)置于加熱臺上保溫1h后自然冷卻至室溫，使納米多孔氧化銅的孔壁內長出氧化銅納米線，即得納米多孔氧化銅/氧化銅納米線復合結構，參見圖1，比表面積為5.0㎡/g，納米線直徑8—18nm，長度70—250nm。

實施例3