[發明專利]一種八面體Cu-Cu2

在審

• 申請號: 202010452564.4
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111595918A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 劉會俏;曹康哲;張航;曹緯琪
• 申請（專利權）人: 信陽師范學院
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/30;G01N27/38;B01J35/00;B01J23/72
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發明屬于納米材料制備技術領域，具體涉及一種八面體Cu?Cu₂O復合材料的制備方法：將Cu(NO₃)₂溶于PVP溶液，冰水浴下邊攪拌邊加入NaOH溶液和水合肼，反應至溶液顏色不再變化后繼續攪拌，離心分離沉淀物質，得到Cu?Cu₂O前驅體材料；將上述所得Cu?Cu₂O前驅體材料經真空干燥后得到棕色粉末，然后在氬氣氣氛中、200～450℃下煅燒，得到所述Cu?Cu₂O復合材料。本發明在整個過程中無需復雜的設備，在普通的反應容器中即可完成，工藝步驟簡單、制備時間短、安全可靠，無有毒或污染氣體產生，低能耗，便于擴大生產，并且本發明制備的復合材料中Cu的量可以通過控制煅燒條件來調控，操作簡單。

技術領域

本發明屬于納米材料制備技術領域，具體涉及一種八面體Cu-Cu₂O復合材料的制備方法。

背景技術

近年來，納米材料受到了越來越多的關注。納米材料具有較大比表面積、良好的電子傳遞能力，其中，鉑、金、銀、碳納米管、石墨烯等納米材料已被廣泛用于電化學生物傳感。納米材料的電催化性能不但取決于材料尺寸及元素組成，還取決于材料的形貌，高表面能的晶面常比低表面能的晶體表現出更高的電催化活性。因此，納米材料的合理設計與可控制備成為近來研究的熱點。

Cu₂O是一種新型的 P 型半導體材料，具有活性的電子-空穴對，能夠表現出良好的催化活性，在電極材料、太陽能電池、傳感器和光催化等方面有潛在的應用價值。Cu₂O常見的結構有立方體型、八面體型、納米棒以及納米管等。其中，（111）晶面占主導的Cu₂O催化性能要優于（100）和（110）晶面主導的材料。然而Cu₂O較差的導電性能限制了其在電化學傳感中的進一步應用。在合理設計控制Cu₂O晶面的同時，加入Cu可以提高Cu₂O量子效率，增加其導電性。

目前Cu₂O及其復合物的制備方法主要有電化學沉積、微波合成、溶劑熱法、液相合成、種子調控法以及微乳液法，例如中國專利CN102357659A公開了一種Cu-Cu₂O異質結的制備方法，即采用Cu₂O粉末與水的懸浮溶液加入水合肼，得到Cu₂O表面生長出Cu顆粒的懸浮溶液。通過這些方法可以得到不同尺寸和形貌的Cu₂O。然而這些方法中Cu₂O的合成工藝比較復雜，耗時較長，有的還需要用到高溫加熱設備。其次，利用上述方法制備Cu-Cu₂O復合物時步驟繁瑣，且無法準確調控復合物中Cu的含量。

發明內容

為解決現有制備Cu-Cu₂O復合物制備方法耗時長、步驟繁瑣、無法調控Cu含量的問題，本發明提供一種八面體Cu-Cu₂O復合材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種八面體Cu-Cu₂O復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟A.將Cu(NO₃)₂溶于PVP溶液得混合液，冰水浴下邊攪拌邊往混合液中加入NaOH溶液和水合肼，反應至溶液顏色不再變化后繼續攪拌，離心分離沉淀物質，得到Cu-Cu₂O前驅體材料；

步驟B.將步驟A所得Cu-Cu₂O前驅體材料經真空干燥后得到棕色粉末，然后在氬氣氣氛中、200～450℃下煅燒，得到所述Cu-Cu₂O復合材料。

進一步地，所述PVP溶液的質量分數為2%～5%，PVP的相對分子質量為58000。