[發明專利]一種花狀氧化銅及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910157464.6
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109665557A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 耿旺昌;趙葉軍;何小偉;賀子君;張秋禹
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;G01N27/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 代芳

本發明涉及氧化銅材料技術領域，具體涉及一種花狀氧化銅及其制備方法和應用。本發明中花狀氧化銅的制備方法包括以下步驟：將氯化銅溶液、氫氧化鈉溶液和F?127形貌調控劑混合后進行沉淀反應，得到沉淀液；將所述沉淀液進行水熱反應，得到花狀氧化銅。本發明采用水熱合成法制備得到的氧化銅形貌為花狀且均一度高，無中間產物殘留，操作簡單、環境友好、成本低。采用本發明提供的方法制備得到的花狀氧化銅比表面積大，具有良好分散性和結晶性，基于該花狀氧化銅所制備的氣體傳感器對有機揮發性氣體具有較好的氣敏性能，在揮發性氣體傳感領域具有良好的應用前景，尤其是對三乙胺具有檢測靈敏度高、檢測限低、選擇性高、響應恢復速度快等優點。

技術領域

本發明涉及氧化銅材料技術領域，具體涉及一種花狀氧化銅及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，半導體式傳感器引起研究者們越來越廣泛的關注，氧化銅做為典型的p型半導體金屬氧化物，在自然界含量豐富、合成簡單，低價無毒，在能源、催化、藥物載體、氣體傳感等方面有著重要的應用前景。目前，商業應用較為廣泛的氧化銅材料主要為納米線和球狀形貌，而氧化銅材料的氣敏性能強烈依賴其表面結構，故此，合成具有特殊表面結構、大比表面積的氧化銅材料會使其相關性能極大提升。

目前，廣泛應用于商業的氧化銅材料制備方法主要以模板法為主，但是模板法在合成過程當中原料消耗高、步驟繁瑣復雜，且在合成產物中殘留的模板劑難以去除，對材料的性能產生較大的影響，合成出的材料形貌不均一，在傳感領域難以發揮優異的性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種花狀氧化銅的制備方法，本發明采用水熱合成法制備得到的氧化銅形貌為花狀且均一度高，無中間產物殘留，操作簡單、環境友好、成本低；且基于該花狀氧化銅所制備的氣體傳感器對有機揮發性氣體具有較好的氣敏性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種花狀氧化銅的制備方法，包括以下步驟：

將氯化銅溶液、氫氧化鈉溶液和F-127形貌調控劑混合后進行沉淀反應，得到沉淀液；

將所述沉淀液進行水熱反應，得到花狀氧化銅。

優選地，所述氯化銅溶液中氯化銅、氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉和F-127形貌調控劑的用量比為1mol：(6～10)mol：(500～700)g。

優選地，所述氯化銅溶液中的溶劑為水和乙二醇的混合物，所述水和乙二醇的體積比為(3.5～4.5)：1；所述氯化銅溶液的濃度為0.06～0.08mol/L。

優選地，所述氫氧化鈉溶液中的溶劑為水；所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.5～1.5mol/L。

優選地，所述沉淀反應的溫度為15～35℃。

優選地，所述水熱反應的溫度為75～85℃；時間為10～14h。

優選地，所述水熱反應完成后還包括：

將所得體系進行固液分離，將所得固體物料依次進行洗滌和干燥，得到花狀氧化銅。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的花狀氧化銅。

優選地，所述花狀氧化銅的尺寸為1.0～2.2μm。

本發明提供了上述技術方案所述花狀氧化銅在氣體傳感器中的應用。

本發明提供了一種花狀氧化銅的制備方法，包括以下步驟：將氯化銅溶液、氫氧化鈉溶液和F-127形貌調控劑混合后進行沉淀反應，得到沉淀液；將所述沉淀液進行水熱反應，得到花狀氧化銅。本發明采用水熱合成法制備得到的氧化銅形貌為花狀且均一度高，無中間產物殘留，操作簡單、環境友好、成本低。