CN104261457A - 一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法 - Google Patents

一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104261457A
CN104261457A CN201410504941.9A CN201410504941A CN104261457A CN 104261457 A CN104261457 A CN 104261457A CN 201410504941 A CN201410504941 A CN 201410504941A CN 104261457 A CN104261457 A CN 104261457A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
micro
liquid
copper oxide
red copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410504941.9A
Other languages
English (en)
Inventor
何玉荣
陈梅洁
汪新智
李浩然
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201410504941.9A priority Critical patent/CN104261457A/zh
Publication of CN104261457A publication Critical patent/CN104261457A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/41—Particle morphology extending in three dimensions octahedron-like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其步骤如下：（1）在去离子水中加入硫酸铜溶液，再加入PVP，与硫酸铜溶液混合后搅拌、超声震荡，得到亮蓝色的溶液；（2）然后再依次加入柠檬酸钠溶液和碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；（3）将淡蓝色的溶液静置后加入葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡，使溶液混合均匀；（4）将溶液放置在恒温水浴箱内加热，得氧化亚铜的悬浮液；（5）悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒干燥，得到微纳米氧化亚铜颗粒。本发明具有环境友好、粒径可控、且形貌均一、分散性好的优点。

Description

一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法
技术领域
本发明涉及一种制备氧化亚铜颗粒的方法。
背景技术
氧化亚铜(Cu2O)是一种p型半导体材料，超细Cu2O具有奇特的光电化学性质和催化活性，可用作光电材料电池负极材料和光催化剂等。目前，制备Cu2O的方法主要有固相法、电解法、化学还原法、高能射线辐照法、水热法等。工业上一般采用电解法制备氧化亚铜，但是该方法在产品分散性、形状、粒径等质量指标以及过程控制和工业化成本等条件上存在某些缺陷，如产品纯度低、适用范围窄、摸索条件困难、难以对晶体形貌实现有效的控制、重现性差等。同时很多制备方法比较烦琐复杂。液相法因设备投资省、有利于形貌与粒度控制而得到了广泛的研究，然而很多合成工艺采用如水合脱、亚硫酸钠等一些毒性较大的物质为还原剂，环境治理成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种以葡萄糖为还原剂的环境友好、粒径可控、且形貌均一、分散性好的氧化亚铜制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
（一）前期准备：
（1）在去离子水中加入硫酸铜，配制浓度为0.68 mol/L的硫酸铜溶液；
（2）在去离子水中加入柠檬酸钠，配制浓度为0.74 mol/L的柠檬酸钠溶液；
（3）在去离子水中加入无水碳酸钠，配制浓度为1.2 mol/L的碳酸钠溶液；
（4）在去离子水中加入葡萄糖，配制浓度为1.4 mol/L的葡萄糖溶液。
（二）实验步骤如下：
（1）在5~20 ml去离子水中加入0.2~5 ml硫酸铜溶液，再加入0.1~5 gPVP，与硫酸铜溶液混合后搅拌10~30 min，之后超声震荡5~10 min，将溶液混合均匀，得到亮蓝色的溶液；
（2）然后再依次加入0.2~5 ml柠檬酸钠溶液和0.2~5 ml碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；
（3）将（2）中淡蓝色的溶液静置5~30 min后，加入0.2~5 ml葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡0.5~10 min，使溶液混合均匀；
（4）将（3）中的溶液放置在恒温水浴箱内，在50~90 ℃条件下加热0.5~4 h，最后可得氧化亚铜的悬浮液；
（5）将（4）中得到的悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒在40~60 ℃的N2气氛中干燥，即可得到微纳米氧化亚铜颗粒。
本发明具有如下优点：
（1）本发明所用的试剂均是无毒的，且用葡萄糖还原二价铜离子反应较温和；
（2）本发明所获得的产品形貌可控，从六面体、八面体、多面体、一直到球形都可获得；
（3）本发明所获得的产品粒径大小比较均匀，且可控，从200nm到5μm均可获得。
附图说明
图1为氧化亚铜颗粒XRD射线衍射图；
图2为实施例1所获得立方体氧化亚铜颗粒SEM图；
图3为实施例2所获得去角八面体氧化亚铜颗粒SEM图；
图4为实施例3所获得八面体氧化亚铜颗粒SEM图；
图5为实施例4所获得多面体氧化亚铜颗粒SEM图；
图6为实施例5所获得球体氧化亚铜颗粒SEM图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1：
（1）在8.5 ml去离子水中加入0.5 ml的硫酸铜溶液，再加入0.75 g的PVP，与铜溶液混合后，搅拌10 min，搅拌完了之后超声震荡5 min，将溶液混合均匀，得到亮蓝色的溶液；
（2）然后再依次加入0.5 ml的柠檬酸钠溶液和0.5 ml的碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；
（3）将（2）中淡蓝色的溶液静置10 min后，加入0.5 ml的葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡5 min，使溶液混合均匀。
（4）将（3）中的溶液放置在恒温水浴箱内，在80 ℃温度条件下加热1 h，最后可得氧化亚铜的悬浮液。
（5）将（4）中得到的悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒在40 ℃的N2气氛中干燥，即可得到立方体微纳米氧化亚铜颗粒（图2）。
图1为氧化亚铜颗粒X射线衍射图，图中上半部分曲线为所制得颗粒的X射线衍射图，与氧化亚铜标准卡片（下半部分曲线）峰值位置相同，可以得出所制得的颗粒为氧化亚铜。
实施例2：
（1）在8.5 ml去离子水中加入0.5 ml硫酸铜溶液，再加入3.00 g PVP，与铜溶液混合后，搅拌10 min，之后超声震荡5 min，将溶液混合均匀，得到亮蓝色的溶液；
（2）然后再依次加入0.5 ml柠檬酸钠溶液和0.5 ml碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；
（3）将（2）中淡蓝色的溶液静置10 min后，加入0.5 ml葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡5 min，使溶液混合均匀。
（4）将（3）中的溶液放置在恒温水浴箱内，在70 ℃条件下加热2 h，最后可得氧化亚铜的悬浮液。
（5）将（4）中得到的悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒在60 ℃的N2气氛中干燥，即可得到去角八面体微纳米氧化亚铜颗粒（图3）。
实施例3：
（1）在8.5 ml去离子水中加入0.5 ml硫酸铜溶液，再加入0.75 g PVP，与铜溶液混合后，搅拌10 min，之后超声震荡5 min，将溶液混合均匀，得到亮蓝色的溶液；
（2）然后再依次加入0.5 ml柠檬酸钠溶液和0.5 ml碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；
（3）将（2）中淡蓝色的溶液静置10 min后，加入0.5 ml葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡5 min，使溶液混合均匀。
（4）将（3）中的溶液放置在恒温水浴箱内，在60 ℃条件下加热1 h，最后可得氧化亚铜的悬浮液。
（5）将（4）中得到的悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒在40 ℃的N2气氛中干燥，即可得到八面体微纳米氧化亚铜颗粒（图4）。
实施例4：
（1）在8.5 ml去离子水中加入0.5 ml硫酸铜溶液，再加入1.25 g PVP，与铜溶液混合后，搅拌10 min，之后超声震荡5 min，将溶液混合均匀，得到亮蓝色的溶液；
（2）然后再依次加入0.5 ml柠檬酸钠溶液和0.5 ml碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；
（3）将（2）中淡蓝色的溶液静置10 min后，加入0.5 ml葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡5 min，使溶液混合均匀。
（4）将（3）中的溶液放置在恒温水浴箱内，在70 ℃条件下加热2 h，最后可得氧化亚铜的悬浮液。
（5）将（4）中得到的悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒在40 ℃的N2气氛中干燥，即可得到多面体微纳米氧化亚铜颗粒（图5）。
实施例5：
（1）在8.5 ml去离子水中加入0.5 ml硫酸铜溶液，再加入0.75 g PVP，与铜溶液混合后，搅拌10 min，之后超声震荡5 min，将溶液混合均匀，得到亮蓝色的溶液；
（2）然后再依次加入0.5 ml柠檬酸钠溶液和0.5 ml碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；
（3）将（2）中淡蓝色的溶液静置10 min后，加入0.5 ml葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡5 min，使溶液混合均匀。
（4）将（3）中的溶液放置在恒温水浴箱内，在80 ℃条件下加热0.5 h，最后可得氧化亚铜的悬浮液。
（5）将（4）中得到的悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒在40 ℃的N2气氛中干燥，即可得到球体微纳米氧化亚铜颗粒（图6）。

Claims (7)

1.一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：
（1）在5~20 ml去离子水中加入0.2~5 ml硫酸铜溶液，再加入0.1~5 gPVP，与硫酸铜溶液混合后搅拌10~30 min，之后超声震荡5~10 min，将溶液混合均匀，得到亮蓝色的溶液；
（2）然后再依次加入0.2~5 ml柠檬酸钠溶液和0.2~5 ml碳酸钠溶液，调节溶液的pH值大于7，此时溶液的颜色变为淡蓝色；
（3）将（2）中淡蓝色的溶液静置5~30 min后，加入0.2~5 ml葡萄糖溶液，混合后用超声波震荡0.5~10 min，使溶液混合均匀；
（4）将（3）中的溶液放置在恒温水浴箱内，在50~90 ℃条件下加热0.5~4 h，得氧化亚铜的悬浮液；
（5）将（4）中得到的悬浮液用蒸馏水清洗后，用离心机离心，最后将颗粒在40~60 ℃的N2气氛中干燥，得到微纳米氧化亚铜颗粒。
2.根据权利要求1所述的形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其特征在于所述硫酸铜溶液的浓度为0.68 mol/L。
3.根据权利要求1所述的形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其特征在于所述柠檬酸钠溶液的浓度为0.74 mol/L。
4.根据权利要求1所述的形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其特征在于所述碳酸钠溶液的浓度为1.2 mol/L。
5.根据权利要求1所述的形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其特征在于所述葡萄糖溶液的浓度为1.4 mol/L。
6.根据权利要求1所述的形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其特征在于所述微纳米氧化亚铜颗粒为六面体、八面体、多面体或球形。
7.根据权利要求1所述的形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法，其特征在于所述微纳米氧化亚铜颗粒的粒径为200nm到5μm。
CN201410504941.9A 2014-09-28 2014-09-28 一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法 Pending CN104261457A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410504941.9A CN104261457A (zh) 2014-09-28 2014-09-28 一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410504941.9A CN104261457A (zh) 2014-09-28 2014-09-28 一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104261457A true CN104261457A (zh) 2015-01-07

Family

ID=52153085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410504941.9A Pending CN104261457A (zh) 2014-09-28 2014-09-28 一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104261457A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104614425A (zh) * 2015-01-21 2015-05-13 广西师范大学 一种功能化碳纳米管载Cu2O六角星形微晶复合材料的制备与应用
CN105753035A (zh) * 2016-05-05 2016-07-13 郭迎庆 一种纳米氧化亚铜的制备方法
CN106117414A (zh) * 2016-07-27 2016-11-16 常州大学 纳米氧化亚铜细乳液分散体的制备方法
CN107162038A (zh) * 2017-07-07 2017-09-15 盛洪超 一种氧化亚铜粉末及其制备方法
CN107758724A (zh) * 2017-11-21 2018-03-06 温州大学 一种形貌可控的Cu2O纳米晶的制备方法
CN108117094A (zh) * 2017-11-01 2018-06-05 河南理工大学 一种中空形态氧化亚铜的制备方法
CN109850932A (zh) * 2019-03-14 2019-06-07 大连理工大学 一种粒径可调控的单分散Cu2O单晶实心球及其制备方法
CN111285393A (zh) * 2020-03-29 2020-06-16 南京工业大学 形貌可控的可见光驱动Cu2O微纳米马达及其制备工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102618925A (zh) * 2012-04-13 2012-08-01 青岛大学 一种氧化亚铜纳米八面体材料的制备方法
CN103115946A (zh) * 2013-03-05 2013-05-22 济南大学 一种n-p结型铁铜基氧化物气敏元件的制备方法及应用
CN103482675A (zh) * 2013-10-11 2014-01-01 吉林大学 一种空心多面体结构氧化亚铜的制备方法
CN103950966A (zh) * 2014-05-08 2014-07-30 吉林大学 去角八面体结构的Cu2O、制备方法及在制备太阳能电池光阴极中的应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102618925A (zh) * 2012-04-13 2012-08-01 青岛大学 一种氧化亚铜纳米八面体材料的制备方法
CN103115946A (zh) * 2013-03-05 2013-05-22 济南大学 一种n-p结型铁铜基氧化物气敏元件的制备方法及应用
CN103482675A (zh) * 2013-10-11 2014-01-01 吉林大学 一种空心多面体结构氧化亚铜的制备方法
CN103950966A (zh) * 2014-05-08 2014-07-30 吉林大学 去角八面体结构的Cu2O、制备方法及在制备太阳能电池光阴极中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YONGMING SUI ET AL.: ""Low Temperature Synthesis of Cu2O Crystals: Shape Evolution and Growth Mechanism"", 《CRYSTAL GROWTH & DESIGN》 *
YUEBIN CAO ET AL.: ""Morphology Evolution of Cu2O from Octahedra to Hollow Structures"", 《CRYSTAL GROWTH & DESIGN》 *
杨宇婷等: ""聚乙烯吡咯烷酮与柠檬酸钠的加入量对葡萄糖还原法制备Cu2O颗粒形貌的影响"", 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104614425A (zh) * 2015-01-21 2015-05-13 广西师范大学 一种功能化碳纳米管载Cu2O六角星形微晶复合材料的制备与应用
CN105753035A (zh) * 2016-05-05 2016-07-13 郭迎庆 一种纳米氧化亚铜的制备方法
CN106117414A (zh) * 2016-07-27 2016-11-16 常州大学 纳米氧化亚铜细乳液分散体的制备方法
CN106117414B (zh) * 2016-07-27 2018-12-07 常州大学 纳米氧化亚铜细乳液分散体的制备方法
CN107162038A (zh) * 2017-07-07 2017-09-15 盛洪超 一种氧化亚铜粉末及其制备方法
CN107162038B (zh) * 2017-07-07 2019-05-28 苏州昆腾威新材料科技有限公司 一种氧化亚铜粉末及其制备方法
CN108117094A (zh) * 2017-11-01 2018-06-05 河南理工大学 一种中空形态氧化亚铜的制备方法
CN107758724A (zh) * 2017-11-21 2018-03-06 温州大学 一种形貌可控的Cu2O纳米晶的制备方法
CN107758724B (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 温州大学 一种形貌可控的Cu2O纳米晶的制备方法
CN109850932A (zh) * 2019-03-14 2019-06-07 大连理工大学 一种粒径可调控的单分散Cu2O单晶实心球及其制备方法
CN111285393A (zh) * 2020-03-29 2020-06-16 南京工业大学 形貌可控的可见光驱动Cu2O微纳米马达及其制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104261457A (zh) 一种形貌大小可控的微纳结构氧化亚铜颗粒制备方法
CN110451525A (zh) 一种快速制备单斜晶结构普鲁士蓝类似物的方法
CN104148031A (zh) 一种高比表面积聚多巴胺碳材料的制备方法
CN104828869B (zh) 一种钠锰氧化物微粉及其制备方法
CN109205655A (zh) 一种粒径为80-100nm的纳米氧化钆的制备方法
CN109179516A (zh) 掺铝小颗粒球形四氧化三钴以及其制备方法
CN105668650A (zh) 低钠四氧化三钴的制备方法
CN105858706A (zh) 氧化钇粉体的制备方法
CN108987740A (zh) 镍钴铝酸锂正极材料、其制备方法及应用其的电池
CN107986313A (zh) 一种球形碳酸钙的制备方法
CN109987646A (zh) 合成大粒径碳酸钴连续反应的方法
CN104418332B (zh) 一种二氧化硅的制备方法
CN104692455B (zh) 硫酸氧钛制备方法
CN109052358A (zh) 一种介孔-大孔磷酸铁的制备方法
CN103613958B (zh) 一种络合-沉淀工艺制备的环保钛系颜料
CN107098374A (zh) 均匀分散的块状形貌碳酸铈晶体及其制备方法
CN115784186B (zh) 一种球形磷酸铁的制备方法
Chen et al. Diethanolamine reduction route to shaped cuprous oxide
CN104891504B (zh) 一种从煤渣中提取白炭黑的方法
CN103482703A (zh) 一种形貌粒径可控的钼酸钡微纳米粉体的制备方法
CN101591176A (zh) 一种合成Gd3Ga5O12(GGG)透明陶瓷纳米晶的方法
CN102659186A (zh) 多孔花状超结构氧化铁纳米材料的室温液相合成方法
CN106744687B (zh) 一种采用化学方法制备氢化钛粉末的方法
CN103395821B (zh) 一种氧化亚铜多壳层纳米球的快速制备方法
CN109279656A (zh) 微纳介孔球型Mn2O3的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150107