CN104874400B - 一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光催化剂技术领域,尤其涉及一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法。本发明的技术方案包括下列步骤:在硝酸铜、氯化亚锡中加入乙二醇制成溶液;将上述溶液剧烈搅拌后移入到高压釜中,在140℃下反应10小时,获得沉淀物;将上述沉淀物清洗干静后放入到真空干燥箱里60℃条件下12小时得到最终产物。本发明的制备方法工艺简单、设备简易,而本方法采用溶剂热法,直接将溶液混合放置在高压釜中在140℃条件下反应即可得到产物,而且产率高,并且该方法采用的原料丰富无毒性。
Description
技术领域
本发明属于光催化剂技术领域,尤其涉及一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法。
背景技术
氧化亚铜是一种具有带隙宽度为 2.0eV 的直接带隙 p 型半导体,对可见光的吸收强烈,可以被可见光直接激发。Cu2O由于其无毒性,化学性能稳定,可直接降解有机物,无二次污染,理论上有很高的利用效率,是一种极具前景的光催化剂。但是其实际光催化效率并不高,这是由于光生电子-空穴对的复合导致的,同时光腐蚀对其性能也有很大的影响。目前制备掺杂Cu2O的方法有很多,比如水合肼溶液还原法制备Sn掺杂Cu2O,以及射频等离子体氧化法,脉冲激光沉积等,但是这些方法制备工艺复杂或者设备要求较高。现有的报道Sn掺杂 Cu2O 的制备的方法较少,一般的掺杂制备方法比如脉冲激光沉积、磁控溅射等制备都比较复杂,采用的设备也昂贵,并且工艺复杂,而且成本较高,制备时间长,或者采用的原料有毒性。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供了一种锡掺杂氧化亚铜的制备方
法。本发明采用简易的工艺,丰富廉价、无毒性的原材料和简单的设备来低成本地大量制备Sn掺杂的Cu2O。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法,包括下列步骤:
1)在硝酸铜、氯化亚锡中加入乙二醇制成溶液;
2) 将上述溶液剧烈搅拌后移入到高压釜中,在 140oC 下反应 10 小时,获得沉淀物;
3)将上述沉淀物清洗干静后放入到真空干燥箱里60oC条件下12小时得到最终产物;
本发明所述步骤1)中硝酸铜、氯化亚锡的摩尔比为20:1;
本发明所述步骤1)中制成的溶液中硝酸铜的浓度为0.012g/ml,氯化亚锡的浓度为0.00047g/ml。
本发明所述步骤2)中高压釜的填充率为70-90%,步骤2)中的剧烈搅拌的转速为600-800rpm。
一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法,包括下列步骤:
1)在硝酸铜、五水合氯化锡中加入乙二醇制成溶液;
2)将上述溶液剧烈搅拌后移入到高压釜中,在 140℃下反应 10 小时,获得沉淀物;
3)将上述沉淀物清洗干静后放入到真空干燥箱里60℃条件下12小时得到最终产物。
本发明所述步骤1)中硝酸铜、氯化亚锡的摩尔比为20:1。
本发明所述步骤1)中制成的溶液中硝酸铜的浓度为0.012g/ml,五水合氯化锡的浓度为0.00088g/ml。
本发明所述步骤2)中高压釜的填充率为70-90%,步骤2)中的剧烈搅拌的转速为600-800rpm。
本发明的有益效果是:本发明提供了一种制备锡掺杂氧化亚铜的方法,该方法采
用硝酸铜为铜源,分别以二价的氯化亚锡和四价的五水合氯化锡为锡源,乙二醇为还原剂和溶剂,将混合溶液密封于高压釜,在 140℃条件下,采用溶剂热法成功得到了锡掺杂氧化亚铜材料。本发明具有原料丰富,成本低,制备工艺简单,重复性好的特点。氧化亚铜材料在光催化降解有机污染物等方面有着广泛的应用。
本发明的制备方法工艺简单、设备简易,而本方法采用溶剂热法,直接将溶液混合放置在高压釜中在140℃条件下反应即可得到产物,而且产率高,并且该方法采用的原料丰富无毒性。
附图说明
图1采用氯化亚锡制备的Sn掺杂Cu2O的XRD图片;
图2采用五水合氯化锡制备的Sn掺杂Cu2O的XRD图片;
图3采用氯化亚锡制备的Sn掺杂Cu2O的SEM图片(放大5K倍);
图4采用氯化亚锡制备的Sn掺杂Cu2O的SEM图片(放大50K倍);
图5采用五水合氯化锡制备的Sn掺杂Cu2O的SEM图片(放大5K倍);
图6采用五水合氯化锡制备的Sn掺杂Cu2O的SEM图片(放大50K倍);
图7采用氯化亚锡制备的Sn掺杂Cu2O的XPS图谱;
图8采用五水合氯化锡制备的Sn掺杂Cu2O的XPS图谱;
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法,先称量 0.9664g 硝酸铜 (Cu(NO3)2·3H2O)和0.0379g氯化亚锡,加入到80ml的乙二醇中,转速为600-800rpm下剧烈搅拌1小时后移入到100ml高压釜中,在140℃下反应10小时,获得沉淀物;之后采用去离子水和无水乙醇清洗3次,放入到真空干燥箱里60oC条件下12小时得到最终产物,见附图1、3、4和7。
实施例2
一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法,先称量 0.9664g 硝酸铜 (Cu(NO3)2·3H2O)和0.0379g 氯化亚锡或 0.0701g 五水合氯化锡,加入到 80ml 的乙二醇中,转速为 600-800rpm下剧烈搅拌1小时后移入到100ml高压釜中,在140℃下反应10小时,获得沉淀物;之后采用去离子水和无水乙醇清洗3次,放入到真空干燥箱里60℃条件下12小时得到最终产物,见附图2、5、6和8。
Claims (2)
1.一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法,其特征在于 :包括下列步骤:
1)在硝酸铜、氯化亚锡中加入乙二醇制成溶液;
2)将上述溶液剧烈搅拌后移入到高压釜中,在 140℃下反应 10 小时,获得沉淀物;
3)将上述沉淀物清洗干净后放入到真空干燥箱里 60℃条件下12小时得到最终产物;
所述步骤1) 中制成的溶液中硝酸铜的浓度为 0.012g/ mL,氯化亚锡的浓度为0.00047g/ mL;所述步骤 2) 中高压釜的填充率为 70-90%。
2.一种锡掺杂氧化亚铜的制备方法,其特征在于 :包括下列步骤:
1)在硝酸铜、五水合氯化锡中加入乙二醇制成溶液 ;
2)将上述溶液剧烈搅拌后移入到高压釜中,在 140℃下反应10小时,获得沉淀物;
3)将上述沉淀物清洗干净后放入到真空干燥箱里 60℃条件下12小时得到最终产物;
所述步骤1) 中制成的溶液中硝酸铜的浓度为 0.012g/mL,五水合氯化锡的浓度为0.00088g/mL;所述步骤2)中的剧烈搅拌的转速为 600-800rpm。
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