CN103950888B - 一种铜微纳米管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜微纳米管及其制备方法，本发明中将一定量的铜盐溶液加入到含有配位氮原子的吡蚜酮有机配体中，在一定温度下搅拌陈化，经离心分离，洗涤，干燥制得相应的铜-吡蚜酮微纳米管。本发明成功实现了对铜离子-吡蚜酮配体微纳米管的制备，以及对孔径的大调控，获得了孔径不同的铜纳微米管，该纳米管具有优异的物理和化学性能，在气体吸附或催化方面具有重要应用。本制备方法具有操作简单，原料成本低，设备投资少，适合大量生产等特点。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料领域，具体涉及到一种铜微纳米管及其制备方法。
背景技术
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料刚刚诞生才几年，以其所具有物理和化学方面特殊的性能，而引起人们的兴趣，并使这一领域成为材料科学中的“明星”。
与此同时，铜纳米材料由于其优良的性能，正备受关注。据大量文献报道，铜纳米材料正被广泛应用于抗磨自修复润滑剂、导电浆料、高效催化剂、抗菌等领域。其常见的铜纳米材料制备的方法主要有物理气相沉积法、电化学沉积法、金属有机化合物热分解法、液相化学还原法、水热法和微乳液法。然而，现有的铜纳米管材料制备方法还无法实现大规模工业生产。例如，据文献报道，Cao等以Cu(OH)4 2-为铜源，N2H4·H2O为还原剂，CTAB为保护剂，在室温下高产率地制备了外径5～8nm、内径3～5nm、数百纳米长的铜纳米管(CaoMH,HuCW,WangYH,etal.Chem.Commun.,2003,15:1884-1885)。但是用表面活性剂来控制纳米材料的形貌通常实验条件比较严格，重复性差。而本发明制备方法条件温和，制备过程简单，成本低廉，提供了一种铜微纳米管的制备方法。所制备的铜微纳米管在催化或气体吸附方面具有重要应用。
发明内容
针对以上技术现状，本发明所要解决的技术问题是：针对现有铜纳米管制备技术领域的不足，提供一种反应条件温和，制备过程简单，成本低廉的铜微纳米管的制备方法。制备的铜微纳米管可通过更换溶剂以及调整溶液比例来控制其直径和长度。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：合成一种新的铜微纳米管，所述制备方法是以吡蚜酮作为配体，通过铜金属离子与吡蚜酮配体中氮原子之间的配位作用形成微纳米管，具体包括以下步骤：
1、将吡蚜酮配体溶于有机溶剂中，得到有机配体溶液，所述有机配体的物质的量浓度为100～200mmol/L；
2、将铜盐溶于水中，得到铜盐水溶液，其中铜离子浓度为100～200mmol/L；
3、将铜盐水溶液快速加入到有机配体溶液中，在室温下反应，并剧烈搅拌20～30h，其中配体与铜离子的物质的量之比为1～2:1；反应结束后，反应混合物体系陈化5～10h；
4、将陈化后的产物离心分离，留下沉淀物，分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，超声分散，干燥，即获得所述铜微纳米管。
可选地，所述铜盐为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜和醋酸铜中的至少一种。
可选地，所述有机溶剂为二甲亚砜（DMSO），或者为乙醇与DMSO混合溶剂，或为乙醇与乙酸乙酯的混合溶剂中的一种。
可选地，吡蚜酮配体的纯度为化学纯。
所述吡蚜酮配体的分子式为C10H11N5O；结构如下式：
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、铜盐的价格低廉，资源丰富。
2、所选配体为吡蚜酮，吡蚜酮具有独特空间结构和多个配位点，可在不同方向上与铜离子配位。配位模式多样，可以单齿，也可以采用多齿螯合配位，因此，可以通过调控反应条件，制备具有特殊结构的化合物，形成铜微纳米管。
3、本发明通过选用不同的溶剂以及调整溶液比例，实现铜纳米管的大小及分散性的有效调控，获得孔径不同的铜微纳米管。
附图说明
图1为本发明所制备的铜微纳米管的扫描电镜图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
分别取100mmol/L的硝酸铜水溶液5mL和200mmol/L的乙醇和DMSO混合溶液5mL（乙醇和DMSO体积比为1:1），将上述两种溶液混合于15mL的玻璃瓶中，室温剧烈搅拌20h，停止搅拌、静置陈化5h以后，将反应获得的产物离心分离，弃去溶液，分别用去离子水和乙醇洗涤沉淀物3次，超声分散，干燥，即获得铜微纳米管。该产物用扫描电镜(SEM)观察，参见图1，产物为管状的微纳米材料，孔径约为300-5000nm。
实施例2
分别取200mmol/L的氯化铜水溶液5mL和200mmol/L的吡蚜酮DMSO浊液10mL，放置到50mL的玻璃瓶中，室温剧烈搅拌30h后结束反应。静置陈化10h后，将反应物离心分离，弃去清液，留下的沉淀物分别用去离子水和乙醇洗涤3次，超声分散，干燥，即获得铜微纳米管，孔径约为500-5000nm。
实施例3
分别取150mmol/L的硫酸铜水溶液5mL和100mmol/L乙醇和乙酸乙酯的混合溶液5mL（乙醇和乙酸乙酯体积比为1:1），将上述两种溶液混合于15mL的玻璃瓶中，室温剧烈搅拌24h后结束反应。静置陈化8h以后，将反应产物离心分离，弃去清液，留下的沉淀物分别用去离子水和乙醇洗涤3次，超声分散，干燥，即获得铜微纳米管，孔径约为600-5500nm。
实施例4
分别取200mmol/L的醋酸铜水溶液5mL和150mmol/L的乙醇和DMSO的混合溶液5mL（乙醇和DMSO体积比为=1:2），将上述两种溶液混合于15mL的玻璃瓶中，室温剧烈搅拌30h后结束反应。静置陈化5h以后，将反应物离心分离，弃去清液，留下的沉淀物分别用去离子水和乙醇洗涤3次，超声分散，干燥，即获得铜微纳米管，孔径约300-4000nm。
Claims (5)
1.一种铜微纳米管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将吡蚜酮配体溶于纯有机溶剂或混合有机溶剂中，得到吡蚜酮配体溶液，吡蚜酮配体的物质的量浓度为100～200mmol/L；
将铜盐溶于水中，得到铜盐水溶液，其中铜离子浓度为100～200mmol/L；
将铜盐水溶液快速加入到吡蚜酮配体溶液中，在室温下反应，并剧烈搅拌20～30h，其中配体与铜离子的物质的量之比为1～2:1；反应结束后，反应混合物体系陈化5～10h；
将陈化后的产物离心分离，留下沉淀物分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，超声分散，干燥，即获得所述铜微纳米管；
所述铜微纳米管为铜离子与吡蚜酮配体生成的配合物构建而成的微纳米管。
2.根据权利要求1所述的铜微纳米管的制备方法，其特征在于，所述的铜微纳米管为管状结构，孔径范围为300-5500nm。
3.根据权利要求1所述的铜微纳米管的制备方法，其特征在于，所述铜盐选自硝酸铜、氯化铜、硫酸铜和醋酸铜中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的铜微纳米管的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自二甲亚砜，或者为乙醇与二甲亚砜的混合溶剂，或为乙醇与乙酸乙酯的混合溶剂中的一种。
5.一种铜微纳米管，其特征在于，所述铜微纳米管根据权利要求1-4中任意一项所述的铜微纳米管的制备方法制得。
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Citations (3)
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