[發明專利]一種多形貌Cu2

有效

• 申請號: 202110620984.3
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113353967B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 吳玉蓉;李金棟;許龍山;祝勇;代紫薇
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;B01J23/72;B01J35/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙) 35221
• 代理人: 麻艷

本發明公開了一種多形貌Cusubgt;2/subgt;O的可控合成方法及應用，屬于光催化領域，以可溶性銅鹽、氫氧化鈉、明膠、聚乙二醇和綠色還原劑為原料，利用濕化學還原法獲得Cusubgt;2/subgt;O，通過調控明膠和NaOH的添加量、使用不同的綠色還原劑及滴加的順序，可控合成多形貌的氧化亞銅。本發明的有益效果是：采用濕化學法，以氫氧化鈉為沉淀劑，抗壞血酸或葡萄糖為還原劑，將Cusupgt;2+/supgt;還原合成Cusubgt;2/subgt;O，該方法中使用的試劑易得、成本低、具有環境友好、無污染，能夠大量生產，由于反應過程為不可逆反應且Cusubgt;2/subgt;O化學穩定性好，因此具有產量高和產品易于存儲的優點。

技術領域

本發明屬于光催化領域，具體而言，涉及一種多形貌Cu₂O的可控合成方法及應用。

背景技術

隨著人民生活質量的提高，國家經濟的發展越來越重視“綠色”，然而水體和空氣質量已經受到極大破壞，二者嚴重影響到整個生物界的生存與發展。對于水體凈化，半導體材料在可以通過吸收可再生的太陽光能轉化為化學能可使有機分子被破壞成為可降解的小分子來達到凈化水。目前，在眾多半導體材料中，由于Cu₂O具有較窄的帶隙，可很好地吸收可見光，因此成為研究重點。但由于Cu₂O在可見光下易發生光腐蝕而導致對太陽光的利用率有限，所以為了克服這一缺點眾多研究者制備出不同形貌的Cu₂O，如納米或微米球、薄膜、立方體、八面體等；或是通過與其他材料復合使光生電子發生轉移來降低光生電子與空穴的復合，從而提高對太陽光的利用并提高其光催化活性。目前，對于Cu₂O提出了多種制備方法，如濕化學法（如化學沉淀、水熱、溶劑法和微乳法）、電化學法和新型氣相沉積技術、輻照法、聲化學法等。然而，水熱法、溶劑熱法和電化學法耗能增加了生產成本，新型的技術對設備要求嚴格，而微乳法生成的產物均勻性差。

鑒于此，本案發明人對上述問題進行深入研究，遂有本案產生。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明公開了一種多形貌Cu₂O的可控合成方法，以可溶性銅鹽、氫氧化鈉、明膠、聚乙二醇和綠色還原劑為原料，利用濕化學還原法獲得Cu₂O，通過調控明膠和NaOH的添加量、使用不同的綠色還原劑及滴加的順序，可控合成多形貌的氧化亞銅，所述可控合成方法包括如下步驟：

步驟1：將明膠溶于去離子水中，置于超聲器中進行超聲及攪拌處理，處理時間為0.5-1小時，配制成分散均勻的明膠溶液，另將硫酸銅和聚乙二醇溶于去離子水中，配制成硫酸銅-聚乙二醇藍色溶液，在攪拌和溫度為50-70℃下，將硫酸銅-聚乙二醇藍色溶液逐滴加入到明膠溶液中，得到第一混合液；

步驟2：在攪拌和溫度為50-70℃下，將氫氧化鈉溶液、葡萄糖溶液或抗壞血酸溶液加入第一混合液中，得到第二混合液；

步驟3：在攪拌和溫度為50-70℃下，在第二混合液中，緩慢滴加抗壞血酸溶液或氫氧化鈉溶液，反應完全后進行離心、洗滌、干燥，即得到所述多形貌氧化亞銅。

優選的，所述多形貌氧化亞銅可為光滑球形氧化亞銅、多面體氧化亞銅、類球形氧化亞銅和納米纖維狀氧化亞銅。

優選的，步驟1中明膠、硫酸銅和聚乙二醇的用量分別為1-3g、4.98g和0.16g，去離子水的體積均為100ml。

優選的，步驟1-3中攪拌速度為100-200rpm。

優選的，步驟2中，將氫氧化鈉溶液加入第一混合液中，得到第二混合液，步驟3中，在第二混合液中，緩慢滴加抗壞血酸溶液，反應完全后進行離心、洗滌、干燥，即得到所述多形貌氧化亞銅。

優選的，步驟2中，將葡萄糖溶液加入第一混合液中，得到第二混合液，步驟3中，在第二混合液中，緩慢滴加氫氧化鈉溶液，反應完全后進行離心、洗滌、干燥，即得到所述多形貌氧化亞銅。