[發(fā)明專利]一種不同形貌結構的CuO納米晶材料的可控制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010961509.8
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN111994940B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 劉曉偉;楊寶朔
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C25D11/34
• 分類號: C25D11/34;C01G3/02;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

本發(fā)明公開了一種不同形貌結構的CuO納米晶材料的可控制備方法，制備方法包括以下步驟：配制CuSO₄電解液，由五水合硫酸銅晶體、NaCl固體、明膠固體溶解在蒸餾水中制得；制作生長基底，生長基底為圓銅片，將圓銅片先進行退火處理，然后進行超聲處理；制備CuO納米晶，準備電解反應池，開始電解過程；進行后處理，將生長出CuO納米晶的生長基底進行清洗干燥。本發(fā)明相較于其他制備方法能夠在不引入添加劑且僅改變反應條件參數(shù)的情況下制備出多種不同形貌(片狀和微球狀)和結構大小的CuO納米晶，且工藝流程簡單，原料成本低廉，生產(chǎn)周期短，效率高。

技術領域

本發(fā)明涉及CuO的制備方法領域，具體涉及一種不同形貌結構的CuO納米晶材料的可控制備方法。

背景技術

氧化銅，是一種p型半導體氧化物，具有窄帶隙。普通的氧化銅主要用作陶瓷、搪瓷、玻璃的著色劑、顏料用來制造人造寶石、陶瓷釉彩、有色玻璃等，當氧化銅粉體大小達到納米級后，由于其小尺寸效應、宏觀量子隧道效應、表面效應、體積效應的影響，它將會顯現(xiàn)出獨特的性能，納米氧化銅材料屬于典型的金屬氧化物半導體納米材料，在氣體傳感器、鋰電池電極材料、太陽能電池、催化反應、生物制藥、環(huán)境處理等眾多方面具有較好的應用。

近年來，科研工作者積極探索合成不同形貌的氧化銅納米材料，目前，納米氧化銅的制備方法主要有微乳液法、水熱合成法、相沉淀法、溶膠凝膠法、模板法、噴霧熱解法、薄膜生長法、激光蒸凝法、電化學法等，制備出的結構包括納米線、納米花、納米片、納米棒、納米薄膜等。

現(xiàn)有技術中，中國專利(申請?zhí)枺?01910765545.4，專利名稱：一種片狀納米氧化銅的制備方法及其應用，公開號：110436508，公開日：2019.11.12)公開了一種片狀納米氧化銅的制備方法及其應用，中國專利(申請?zhí)枺?02010425058.6，專利名稱：一種氧化銅納米棒的制備方法，公開號：111422897，公開日：2020.07.17)公開了一種氧化銅納米棒的制備方法，中國專利(申請?zhí)枺?01811194663.6，專利名稱：一種氧化銅納米線的制備方法，公開號：109305696，公開日：2019.02.05)公開了一種氧化銅納米線的制備方法，中國專利(申請?zhí)枺?02010360492.0，專利名稱：一種CuO納米管及其制備方法，公開號：111362297，公開日：2020.07.03)公開了一種CuO納米管及其制備方法，中國專利(申請?zhí)枺?02010548827.1，專利名稱：一種花狀氧化銅納米球的合成方法及應用，公開號：111517358，公開日：2020.08.11)公開了一種花狀氧化銅納米球的合成方法及應用，以上專利分別提出了片狀、棒狀、線狀、管狀或球狀的CuO納米晶的制備方法，但每一個單一的制備方法只能制備出單一的CuO，形貌不可控，不能制備出多種結構，因此有必要探索出一種能夠選擇性控制合成不同形貌和結構的新型制備方法(比如控制改變反應物濃度或反應條件參數(shù))。

現(xiàn)有技術中，中國專利(申請?zhí)枺?01711396625.4，專利名稱：氧化銅納米晶及銀/氧化銅異質(zhì)結構的制備方法，公開號：108067254，公開日：2018.05.25)公開了一種氧化銅納米晶及銀/氧化銅異質(zhì)結構的制備方法，在親水基底上通過改變反應物濃度和反應條件參數(shù)制備出了不同形貌的分層多孔CuO納米晶(片狀和球狀)，但是在制備過程中不僅需要改變反應物濃度，而且改變了反應條件參數(shù)，同時，在固液反應相中摻入氣體蒸發(fā)參與反應導致操作流程變得繁瑣，且分步煅燒導致制備時間較長，生產(chǎn)效率低，因此有必要探索出一種既能通過僅改變反應條件參數(shù)或反應物濃度中的一項即可制得不同形貌和結構的CuO納米晶，且反應流程簡單、周期短、效率高的新型制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種處理效果好的不同形貌結構的CuO納米晶材料的可控制備方法，該不同形貌結構的CuO納米晶材料的可控制備方法能克服現(xiàn)有技術制備出的材料形貌結構單一的問題，能夠僅通過改變反應條件參數(shù)來選擇性控制合成不同形貌和結構的CuO納米晶，同時滿足反應流程簡單、周期短、效率高、原料成本低廉等需求。