CN105621473B - 纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法 - Google Patents
纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105621473B CN105621473B CN201410621156.1A CN201410621156A CN105621473B CN 105621473 B CN105621473 B CN 105621473B CN 201410621156 A CN201410621156 A CN 201410621156A CN 105621473 B CN105621473 B CN 105621473B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cuprous oxide
- nano
- oxide particles
- reducing agent
- solution
- 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.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 141
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 47
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 36
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 15
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- -1 hydroxide ions Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 12
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 7
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 2
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 claims description 2
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims 1
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 11
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 229960003280 cupric chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005408 paramagnetism Effects 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 229940001482 sodium sulfite Drugs 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供了一种纳米氧化亚铜颗粒的制备方法。该方法仅以铜盐、强碱、还原剂为原料，在铜盐溶液中先后加入强碱溶液与还原剂溶液而制备，控制铜离子：氢氧根离子：还原剂的摩尔比为1:(2～10):(0.5～10)，氢氧根离子的加入速率为0.04mol/h～0.8mol/h，还原剂的加入速率为0.05mol/h～0.8mol/h，能够得到粒径均匀、形貌规整的纳米氧化亚铜，因此降低了成本、简化了制备工艺。另外，通过调控强碱、还原剂的加入速率、强碱、还原剂加入后的反应温度和反应时间，以及还原反应完成后的静置时间实现了对纳米氧化亚铜形貌与粒径的有效调控，其粒径调控范围在300nm～1000nm，形貌调控范围为立方体形、球形、八面体形等形状。
Description
技术领域
本发明属于氧化亚铜技术领域，具体涉及一种纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法。
背景技术
氧化亚铜是一种p型半导体材料，禁带宽度为2.1eV。由于量子尺寸效应，纳米氧化亚铜表现出奇特的光学及电学性能。另外，纳米氧化亚铜作为新型的少数可被可见光激发的p型氧化物半导体材料，具有活性的电子-空穴对系统，表现出良好的催化活性、低温顺磁等特性。因此，氧化亚铜纳米颗粒在有机合成、光电转换、新型能源和海洋防污等领域具有很好的重要应用。
目前，国内外文献报导了许多控制纳米氧化亚铜形貌和粒径的方法。例如，在公开号为CN101348275A的专利中，郭林等人通过添加聚乙烯吡咯烷酮作为修饰剂合成了多面体状的纳米氧化亚铜颗粒；Zhu Hongfei等人用乙二胺和十六烷基胺作缓冲剂制备了可控粒径立方体Cu2O微粒；Takanari等人通过添加有N、O螯合结构的有机物溶液，得到粒径可控的纳米Cu2O颗粒。
但是，这些方法都需要添加表面活性剂或修饰剂才能得到一定程度的形貌和粒径可控的纳米氧化亚铜颗粒，制备条件较复杂，合成过程不易控制，并且还需进一步纯化处理去除表面的化学残留，生产成本高。
发明内容
本发明的技术目的在于针对上述纳米氧化亚铜颗粒的技术现状，提供一种制备纳米氧化亚铜颗粒的简单方法，该方法无需添加表面活性剂、修饰剂等物质，成本低、简单易操作。
为了实现上述技术目的，本发明人通过大量实验反复探索后发现，以铜盐、强碱、还原剂为原料，利用溶液化学还原法制备纳米氧化亚铜颗粒时，在不添加表面活性剂、修饰剂等物质的条件下，将铜盐、强碱、还原剂的摩尔比控制在1:(2～10):(0.5～10)范围，控制在50～80℃条件下充分反应，并且控制强碱的添加速率为0.04mol/h～0.8mol/h，还原剂的添加速率为0.05mol/h～0.8mol/h时，能够得到粒径均匀的纳米氧化亚铜颗粒，因此大大简化了纳米氧化亚铜颗粒，避免了反应中因添加表面活性剂、修饰剂等物质时所需要的后续纯化处理过程，降低了生产成本。
即，本发明的技术方案为：一种纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，以铜盐、强碱、还原剂为原料，采用溶液化学还原法制备，控制铜离子：氢氧根离子：还原剂的摩尔比为1:(2～10):(0.5～10)，具体过程为：在铜盐溶液中加入强碱溶液，控制氢氧根离子的加入速率为0.04mol/h～0.8mol/h，滴加完毕后升温至50～80℃，待充分反应生成氢氧化铜后加入还原剂溶液进行还原反应，控制还原剂的加入速率为0.05mol/h～0.8mol/h，待充分反应后静置一定时间，经水洗、醇洗、过滤干燥后得到纳米氧化亚铜颗粒。
作为优选，所述的还原剂溶液的温度为50～80℃。
作为优选，控制铜离子：氢氧根离子：还原剂的摩尔比为1:(4～8):(2～5)。
作为优选，氢氧根离子的加入速率为0.08mol/h～0.5mol/h。
作为优选，还原剂的加入速率为0.08mol/h～0.5mol/h。
作为优选，强碱溶液滴加完毕后反应5～20min，进一步优选为8～15min，更优选为10min。
作为优选，还原剂溶液滴加完毕后反应5～25min，进一步优选为8～20min，更优选为15min。
作为优选，所述的静置时间为1h～5h。
利用上述制备方法制得的纳米氧化亚铜颗粒粒径均匀，在300nm～1000nm，呈立方体形、球形、八面体形等形状。
所述的铜盐不限，可选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、醋酸铜等中的一种或者两种以上的混合物。
所述的强碱不限，可选自氢氧化钠、氢氧化钾等。
所述的还原剂不限，可选自水合肼、硼氢化钠、亚硫酸钠、葡萄糖、甲醛、抗坏血酸中的一种或几种的混合。
本发明人经过大量实验对比后还发现，当利用本发明的制备方法制备纳米氧化亚铜颗粒时，其余条件不变，通过控制氢氧根离子的加入速率、还原剂的加入速率、强碱加入后的反应时间、还原剂加入后的反应时间，以及还原反应完成后的静置时间中的一种或者几种，能够控制制得的纳米氧化亚铜颗粒的形貌与粒径。该形貌调控范围为立方体形、球形、八面体形等形状，粒径调控范围在300nm～1000nm。
即，本发明提供了一种调控纳米氧化亚铜颗粒形貌与粒径的方法，在纳米氧化亚铜颗粒制备过程中通过调控如下(一)至(五)中的一种参数或者两种以上的参数而调控纳米氧化亚铜颗粒的形貌与粒径；
(一)氢氧根离子的加入速率
(二)还原剂的加入速率；
(三)强碱加入后的反应时间；
(四)还原剂加入后的反应时间；
(五)还原反应完成后的静置时间；
所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备过程即采用本发明上述制备方法中所述的制备过程。
综上所述，本发明在利用溶液化学还原法制备纳米氧化亚铜颗粒时，仅采用铜盐、强碱、还原剂为原料，通过控制铜离子、氢氧根离子、还原剂的摩尔量之比、反应温度，以及控制氢氧根离子、还原剂的加入速率得到了粒度均匀、分散性好的纳米氧化亚铜颗粒，从而降低了成本、简化了制备工艺。同时，本发明通过调控氢氧根离子的加入速率、还原剂的加入速率、强碱加入后的反应时间、还原剂加入后的反应时间，以及反应完成后的静置时间中的一种或者几种，实现了对纳米氧化亚铜颗粒形貌与粒径的有效调控，其粒径调控范围在300nm～1000nm，形貌调控范围为立方体形、球形、八面体形等形状。
附图说明
图1是本发明实施例1-1制得的立方体型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图2是本发明实施例1-2制得的立方体型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图3是本发明实施例1-3制得的非晶纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图4是本发明实施例1-4制得的立方体型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图5是本发明实施例2-1制得的球型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图6是本发明实施例2-2制得的球型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图7是本发明实施例2-3制得的球型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图8是本发明实施例3-1制得的正八面体型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图9是本发明实施例3-2制得的正八面体型纳米氧化亚铜颗粒的扫描照片图；
图10是本发明实施例1-1、1-2、1-3、1-4、2-1制得的纳米氧化亚铜颗粒的X射线衍射分析图；
图11是本发明实施例2-2、2-3、3-1、3-2制得的纳米氧化亚铜颗粒的X射线衍射分析图。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1-1：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法如下：
(1)将5.0g五水硫酸铜配成100mL溶液，室温搅拌使铜盐充分溶解，制备得到铜离子浓度为0.2mol/L五水硫酸铜盐溶液。
(2)将3.2g氢氧化钠配成100mL溶液，室温搅拌使氢氧化钠在水中充分溶解，制备得到浓度为0.8mol/L氢氧化钠碱溶液。
(3)将7.2g无水葡萄糖配成100mL溶液，室温搅拌使葡萄糖充分溶解，制备得到浓度为0.4mol/L的葡萄糖溶液。
(4)在室温下，在100mL 0.2mol/L五水硫酸铜溶液中滴加100mL步骤(2)制得的氢氧化钠溶液，并不断搅拌，控制氢氧根离子的滴加速率为0.08mol/h，即氢氧化钠溶液在60min滴加完毕；滴加完毕后升温至55℃，快速搅拌反应10min，然后快速搅拌加入100mL步骤(3)制得的已加热为55℃的葡萄糖溶液，控制葡萄糖的滴加速率为0.16mol/h，15min滴加完毕；然后静置3h，水洗4次，醇洗4次，在80℃下烘干。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图10中的曲线1所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒的扫描电镜照片如图1，由图1可见该纳米氧化亚铜颗粒为立方体型，颗粒平均边长为400nm，且粒径大小分布均匀。
实施例1-2：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法与实施例1-1基本相同，所不同的是步骤(4)中，控制还原剂无水葡萄糖的滴加速率为0.08mol/h，即30min滴加完毕。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图10中的曲线2所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒的扫描电镜照片如图2，由图2可见该纳米氧化亚铜颗粒为立方晶型，颗粒平均边长为600nm，且粒径大小分布均匀。
实施例1-3：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法与实施例1-1基本相同，所不同的是步骤(4)中，控制还原剂无水葡萄糖的滴加速率为0.02mol/h，120min滴加完毕。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图10中的曲线3所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒的扫描电镜照片如图3，由图3可见由于还原剂的添加速度过于缓慢，形成非晶状态。
实施例1-4：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法与实施例1-1基本相同，所不同的是步骤(4)中，强碱氢氧化钠的滴加速度为0.04mol/h，120min滴加完毕。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图10中的曲线4所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒的扫描电镜照片如图4，由图4可见该纳米氧化亚铜颗粒为立方晶型，颗粒平均边长为900nm，且粒径大小分布均匀。
实施例2-1：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法如下：
(1)将3.4g氯化铜配成100mL溶液，室温搅拌使铜盐充分溶解，得到铜离子浓度为0.2mol/L氯化铜盐溶液。
(2)将6.7g氢氧化钾配成100mL溶液，室温搅拌使氢氧化钾在水中充分溶解，得到浓度为1.2mol/L氢氧化钾碱溶液。
(3)将7.2g无水葡萄糖配成100mL溶液，室温搅拌使葡萄糖充分溶解，得到浓度为0.4mol/L的葡萄糖溶液。
(4)在室温下，在100mL氯化铜溶液中边搅拌边滴加100mL步骤(2)制得的氢氧化钾溶液，控制氢氧根离子的滴加速率为0.24mol/h，30min完成滴加；滴加完毕后，升温至55℃，快速搅拌20min，然后快速搅拌加入100mL步骤(3)制得的已加热为55℃的葡萄糖溶液，控制葡萄糖的滴加速率为0.16mol/h，15min滴加完毕；然后静置2h、洗涤过滤，水洗4次，醇洗4次，在80℃下烘干。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图10中的曲线5所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒扫描电镜照片如图5，由图5可见该纳米氧化亚铜颗粒为球型，平均粒径为500nm，粒径大小分布均匀。
实施例2-2：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法与实施例2-1基本相同，所不同的是步骤(4)中，控制氢氧根离子的滴加速率为0.12mol/h，60min滴加完毕。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图11中的曲线1所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒的扫描电镜照片如图6，由图6可见上述制得该纳米氧化亚铜颗粒为球型，颗粒平均粒径为700nm，粒径大小分布均匀。
实施例2-3：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法与实施例2-1基本相同，所不同的是步骤(4)中，控制还原剂无水葡萄糖的滴加速率为0.8mol/h，3min滴加完毕。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图11中的曲线2所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒的扫描电镜照片如图7，由图7可见上述制得该纳米氧化亚铜颗粒为球型，颗粒平均粒径为800nm，粒径大小分布均匀。
实施例3-1：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法如下：
(1)将3.7g硝酸铜配成100mL溶液，室温搅拌是铜盐充分溶解，得到铜离子浓度为0.2mol/L硝酸铜盐溶液。
(2)将6.4g氢氧化钠配成100mL溶液，室温搅拌是氢氧化钠在水中充分溶解，得到浓度为1.6mol/L氢氧化钠碱溶液。
(3)将7.5g亚硫酸钠配成100mL溶液，室温搅拌使亚硫酸钠充分溶解，得到浓度为0.4mol/L亚硫酸钠溶液。
(4)在室温下，在100mL硝酸铜溶液中边搅拌边滴加100mL步骤(2)制得的氢氧化钠溶液，控制氢氧根离子的滴加速率为0.08mol/h，120min完成滴加；滴加完毕后升温至70℃，快速搅拌10min，然后快速搅拌加入步骤(3)制得的已加热时70℃的亚硫酸钠溶液，控制亚硫酸钠的滴加速率为0.16mol/h，15min滴加完毕；然后静置2h，洗涤过滤，水洗4次，醇洗4次，在80℃下烘干。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图11中的曲线3所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒扫描电镜照片如图8，由图8可见该纳米氧化亚铜颗粒为正八面体型，颗粒平均粒径为650nm，分布均匀。
实施例3-2：
本实施例中，纳米氧化亚铜颗粒的制备方法与实施例3-1基本相同，所不同的是步骤(4)中，静置时间为5小时。
上述制得颗粒的X-射线谱图如图11中的曲线4所示，显示该颗粒为纳米氧化亚铜颗粒。
上述制得的纳米氧化亚铜颗粒的扫描电镜照片如图9，由图9可见上述制得该纳米氧化亚铜颗粒为正八面体型，颗粒平均粒径为800nm，粒径大小分布均匀。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，以铜盐、强碱、还原剂为原料，采用溶液化学还原法制备，其特征是：控制铜离子：氢氧根离子：还原剂的摩尔比为1:(4～8):(2～5)，具体过程为：在铜盐溶液中加入强碱溶液，控制氢氧根离子的加入速率为0.04mol/h～0.8mol/h，滴加完毕后升温至50～80℃，待充分反应生成氢氧化铜后加入还原剂溶液进行还原反应，控制还原剂的加入速率为0.08mol/h～0.5mol/h，待充分反应后静置，然后经水洗、醇洗、过滤干燥后得到纳米氧化亚铜颗粒；
所述的还原剂选自水合肼、硼氢化钠、亚硫酸钠、葡萄糖、甲醛、抗坏血酸中的一种或两种以上的混合；
所述的纳米氧化亚铜粒径为300nm～1000nm，形貌呈立方体形、球形或者八面体形。
2.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述氢氧根离子的加入速率优选为0.08mol/h～0.5mol/h；
3.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述的还原剂溶液的温度为50～80℃。
4.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：还原剂溶液加入后的静置时间为1h～5h。
5.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述强碱溶液滴加完毕后反应5～20min。
6.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述强碱溶液滴加完毕后反应8～15min。
7.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述强碱溶液滴加完毕后反应10min。
8.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述还原剂溶液滴加完毕后反应5～25min。
9.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述还原剂溶液滴加完毕后反应8～20min。
10.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述还原剂溶液滴加完毕后反应15min。
11.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述的铜盐选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、醋酸铜中的一种或者两种以上的混合物。
12.如权利要求1所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法，其特征是：所述的强碱选自氢氧化钠或者氢氧化钾。
13.一种调控纳米氧化亚铜颗粒形貌与粒径的方法，其特征是：
所述的纳米氧化亚铜颗粒的制备方法为权利要求1至12中任一权利要求所述的制备方法；
在上述制备过程中，通过调控如下(一)至(五)中的一种参数或者两种以上的参数而调控纳米氧化亚铜颗粒的形貌与粒径；
(一)氢氧根离子的加入速率
(二)还原剂的加入速率；
(三)强碱加入后的反应时间；
(四)还原剂加入后的反应时间；
(五)还原反应完成后的静置时间。
14.如权利要求13所述的调控纳米氧化亚铜颗粒形貌与粒径的方法，其特征是：粒径调控范围为300nm～1000nm；形貌调控范围为立方体形、球形、八面体形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410621156.1A CN105621473B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410621156.1A CN105621473B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105621473A CN105621473A (zh) | 2016-06-01 |
| CN105621473B true CN105621473B (zh) | 2017-11-14 |
Family
ID=56036881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410621156.1A Active CN105621473B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105621473B (zh) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107473257B (zh) * | 2016-06-07 | 2019-08-16 | 中国科学院化学研究所 | 一种形貌、尺寸可控的氧化亚铜纳米晶及其制备方法和应用 |
| CN107473258B (zh) * | 2016-06-07 | 2019-07-16 | 中国科学院化学研究所 | 一种氧化亚铜多晶微球及其制备方法 |
| CN107983348A (zh) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种高效臭氧分解催化剂 |
| 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 |
| CN107415009A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-12-01 | 广德县泉村竹制品有限公司 | 一种用于包覆电缆的竹席制备方法 |
| CN109626411B (zh) * | 2017-10-09 | 2021-06-25 | 上海集承环保技术有限公司 | 一种无水氯化亚铜的生产工艺 |
| CN108439455B (zh) * | 2018-04-24 | 2020-09-11 | 上海工程技术大学 | 一种高产率制备超细氧化亚铜的方法 |
| CN108609645A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-10-02 | 金川集团股份有限公司 | 一种用硫酸铜溶液生产氧化亚铜的方法 |
| CN109095492B (zh) * | 2018-08-29 | 2020-08-11 | 淮阴师范学院 | 八面体均一形貌氧化亚铜微米晶的制备方法 |
| CN109368684A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-22 | 青岛科技大学 | 一种氧化亚铜的制备方法，该方法制备得到的氧化亚铜及其应用 |
| CN109761263B (zh) * | 2019-03-15 | 2021-05-14 | 重庆大学 | 形貌可控的氧化亚铜晶体制备方法 |
| CN111841083A (zh) * | 2019-04-28 | 2020-10-30 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种pdms与氢氧化铜复合材料、其制备方法及应用 |
| CN110156064A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-23 | 南开大学 | 一种低晶面指数Cu2O多面体颗粒的制备方法 |
| CN111330600B (zh) * | 2020-03-14 | 2021-09-03 | 西安工业大学 | 一种多孔结构氧化亚铜复合材料的制备方法 |
| CN113353967B (zh) * | 2021-06-03 | 2023-06-13 | 厦门理工学院 | 一种多形貌Cu2O的可控合成方法及应用 |
| CN114684848A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-01 | 延安大学 | Cu2O纳米四角双锥体的制备方法 |
| CN115259207B (zh) * | 2022-08-30 | 2024-02-23 | 西北工业大学 | 一种十四面体氧化亚铜的制备方法 |
| CN116395735A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-07-07 | 泰兴冶炼厂有限公司 | 一种由酸性含铜蚀刻废液制取八面体氧化亚铜的方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102139909A (zh) * | 2011-02-22 | 2011-08-03 | 南京大学 | 一种微纳米氧化亚铜微粉的形貌控制合成方法 |
| CN102863834A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-09 | 江苏大学 | 一种改性纳米氧化亚铜涂料添加剂及其制备方法 |
| CN103172104A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-06-26 | 浙江理工大学 | 纳米氧化亚铜的制备方法 |
| CN103212708A (zh) * | 2013-04-13 | 2013-07-24 | 北京航空航天大学 | 一种中空海胆状的铜氧化物与金复合的纳米材料及其制备方法 |
| CN103395821A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 太原理工大学 | 一种氧化亚铜多壳层纳米球的快速制备方法 |
| CN103408055A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-11-27 | 哈尔滨师范大学 | 一种球形Cu2O多孔吸附材料的常温制备方法 |
| CN103738938A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-23 | 中国科学技术大学 | 一种以立方体氧化亚铜为模板制备碳笼和氮掺杂碳笼的方法 |
-
2014
- 2014-11-06 CN CN201410621156.1A patent/CN105621473B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102139909A (zh) * | 2011-02-22 | 2011-08-03 | 南京大学 | 一种微纳米氧化亚铜微粉的形貌控制合成方法 |
| CN102863834A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-09 | 江苏大学 | 一种改性纳米氧化亚铜涂料添加剂及其制备方法 |
| CN103172104A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-06-26 | 浙江理工大学 | 纳米氧化亚铜的制备方法 |
| CN103212708A (zh) * | 2013-04-13 | 2013-07-24 | 北京航空航天大学 | 一种中空海胆状的铜氧化物与金复合的纳米材料及其制备方法 |
| CN103408055A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-11-27 | 哈尔滨师范大学 | 一种球形Cu2O多孔吸附材料的常温制备方法 |
| CN103395821A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 太原理工大学 | 一种氧化亚铜多壳层纳米球的快速制备方法 |
| CN103738938A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-23 | 中国科学技术大学 | 一种以立方体氧化亚铜为模板制备碳笼和氮掺杂碳笼的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105621473A (zh) | 2016-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105621473B (zh) | 纳米氧化亚铜颗粒的制备方法以及形貌和粒径调控方法 | |
| CN104291385B (zh) | 钴酸镍介孔微球及其制备方法 | |
| CN100374374C (zh) | 一种高比表面积纳米氧化铈的制备方法 | |
| CN101746823B (zh) | 制备树叶状、管状和八角花状BiVO4的表面活性剂辅助水热法 | |
| CN101549883B (zh) | 氧化亚铜菱形十二面体及低温还原反应的制备方法 | |
| CN101550344B (zh) | 氢氧化镁/二氧化硅复合无机阻燃剂的制备方法 | |
| CN103880086A (zh) | 一种基于氧化钨为前驱体的钨酸盐的合成方法 | |
| CN101746824A (zh) | 一种表面活性剂辅助的制备空心球状多孔BiVO4的方法 | |
| CN104071824B (zh) | 一种表面粗糙、形貌可控的氧化亚铜纳米晶体的制备方法 | |
| CN102602997A (zh) | 一种制备钒酸铟纳米颗粒的方法 | |
| CN103754959A (zh) | 一种大颗粒球形四氧化三钴的制备方法 | |
| CN102092794A (zh) | 一种纳米氧化铁黄或纳米氧化铁红的制备方法 | |
| CN102583499A (zh) | 形貌可控氧化亚铜微/纳米晶的制备方法 | |
| CN103570068A (zh) | 一种铌铁矿结构ZnNb2O6纤维及其制备方法 | |
| CN102942206A (zh) | 一种二氧化铈纳米空心球的制备方法 | |
| CN104817120A (zh) | 一种海胆状镍钴复合碱式碳酸盐的制备方法 | |
| CN104108737B (zh) | 铜-稀土纳米花瓣状金属氧化物的合成方法 | |
| CN105883910B (zh) | 一种钙钛矿SrTiO3多孔纳米颗粒的制备方法及产物 | |
| CN102515244A (zh) | 一种空心氧化亚铜纳米材料及其制备方法 | |
| CN104310455A (zh) | 一种氧化铈纳米片的制备方法 | |
| CN103754935B (zh) | 一种室温下合成钼酸铅塔状晶体的方法 | |
| CN106513697B (zh) | 一种纳米银线粉体的多次反应过滤制备工艺 | |
| CN104944458A (zh) | 一种水溶性铈前驱体制备多孔铈基氧化物方法 | |
| CN107601548A (zh) | 一种小尺寸立方体氧化亚铜纳米材料的制备 | |
| CN105399138A (zh) | 一种钙钛矿SrTiO3四方纳米颗粒的制备方法及产物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20160601 Assignee: Ningbo Xinzhu Magnetic Industry Co.,Ltd. Assignor: NINGBO INSTITUTE OF MATERIALS TECHNOLOGY & ENGINEERING, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Contract record no.: X2023980042604 Denomination of invention: Preparation method and morphology and particle size control method of nano cuprous oxide particles Granted publication date: 20171114 License type: Common License Record date: 20230927 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |