[發(fā)明專利]一種簡單綠色制備銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末的方法及應(yīng)用

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• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111135830A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙宏;劉點點;歐日昌;寇梓涵;薛慧文;徐淑娟;楊濤;尹福軍;劉瑋煒;趙斌元
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇海洋大學(xué)
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J35/02;C02F1/70;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 嚴(yán)志平

本發(fā)明公開了一種簡單綠色制備銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末的方法及應(yīng)用，其特征在于：所述產(chǎn)物銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末復(fù)合材料為紅色粉末，以鋁片、稀鹽酸、鹵化亞銅、超純水作為原料，通過鋁和鹵化亞銅反應(yīng)制備；本發(fā)明制備工藝簡單，綠色，不需要添加表面活性劑，反應(yīng)條件溫和，無副產(chǎn)物產(chǎn)生，適用于工業(yè)規(guī)模化批量生產(chǎn)，同時生產(chǎn)制備獲取的銅和氧化銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末，作為催化劑可以迅速高效處理工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水中存在的有機污染物對硝基苯酚，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，值得推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬氧化物制備領(lǐng)域，尤其涉及一種簡單綠色制備銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末的方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

氧化亞銅是一種重要的過渡金屬氧化物，不溶于乙醇和水，能溶于稀酸、氨水，是一種典型的Ｐ型半導(dǎo)體，其帶隙能為2.17 eV。氧化亞銅具有價格低廉、儲量豐富、環(huán)境友好等優(yōu)點，并且在太陽能電池、殺菌、光催化分解水、光催化降解廢水中有機污染物等技術(shù)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。因此其合成手段和性能研究日益受到大家的普遍重視。目前制備氧化亞銅的方法有高能球磨法、電化學(xué)沉積法、模板法、水熱/溶劑熱法、濺射法和液相還原法。其中，液相還原法操作簡便，成本低廉，易于通過調(diào)控，是目前最常用的方法。

在傳統(tǒng)的液相還原法中，制備過程需要前驅(qū)體作為銅源，還需要添加還原劑、表面活性劑和提供高溫等條件，制備過程復(fù)雜，難以批量化生產(chǎn)，同時得到的產(chǎn)物由于表面活性劑的存在難以分離純化，副產(chǎn)物多，因此本發(fā)明提供一種工藝簡單、綠色化學(xué)的制備方法，通過該方法制備的銅和氧化亞銅微納米材料，制備過程簡單，不需要加入表面活性劑，無副產(chǎn)物，綠色無污染，而且用該方法制備的產(chǎn)物用于催化有機污染物對硝基苯酚轉(zhuǎn)化為對硝基苯酚十分迅速，對于處理工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水十分有效。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)液相還原法制備氧化亞銅存在的制備工藝復(fù)雜、條件嚴(yán)格、批量生產(chǎn)困難，同時制備得到的產(chǎn)物表面活性劑難以分離、副產(chǎn)物多等缺陷，本發(fā)明提供了一種簡單綠色制備銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末的方法，其具體方案如下：

一種簡單綠色制備銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末的方法，其特征在于：所述產(chǎn)物銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末復(fù)合材料為紅色粉末，其形貌為松葉狀或線狀，其中松葉狀結(jié)構(gòu)尺寸約為100μm，線狀產(chǎn)物長約20μm，寬約150nm，以鋁片、稀鹽酸、鹵化亞銅、超純水作為原料，通過鋁和鹵化亞銅反應(yīng)制備，具體步驟如下：

步驟1：利用稀鹽酸去除鋁片表面氧化物，再利用超純水洗凈鋁片表面的稀鹽酸；

步驟2：稱量鹵化亞銅放入超純水中，并將步驟2中鋁與其混合，置于室溫下生長3d；

步驟3：待步驟2生長完成后即得到紅色粉末，將其洗滌、烘干，即得到銅和氧化亞銅的微納米粉末的復(fù)合材料。

進(jìn)一步的，所述步驟1中鋁片為2*2cm²。

進(jìn)一步的，所述步驟2中每稱取0.05g鹵化亞銅，反應(yīng)用超純水量為100ml。

進(jìn)一步的，所述步驟2中生長溫度為25-40℃。

進(jìn)一步的，所述鹵化亞銅為氯化亞銅或溴化亞銅或碘化亞銅。

為了提供處理工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水中有機污染物對硝基苯酚，本發(fā)明制備的銅和氧化亞銅復(fù)合結(jié)構(gòu)的微納米粉末，作為催化劑應(yīng)用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)廢水中有機污染物對硝基苯酚的催化處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果如下：