CN108295854A - 一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料，该复合材料为薄带，包括非晶基体、覆盖在非晶基体上的纳米多孔铜以及负载在纳米多孔铜表面的多孔氧化亚铜纳米线。其中，该复合材料横断面为5层，中间芯层为非晶基体，中间芯层两侧表面覆盖着纳米多孔铜，以及在两侧纳米多孔铜表面负载着多孔氧化亚铜纳米线。其中单侧纳米多孔铜层厚6～12μm，韧带宽20～40nm，孔径尺寸15～30nm，单侧纳米线层厚3～12μm，纳米线长5～10μm，宽5～10nm；纳米线上分布着尺寸为0.5～2nm的纳米孔洞。本发明工艺简单、制备周期短；所制备的复合材料拥有良好的机械完整性，可循环重复利用，经济效益得到提高。

Description

一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料及其制 备方法
技术领域：
本发明涉及氧化亚铜材料技术领域，具体地说是一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料及其制备方法。
背景技术：
氧化亚铜是一种p型窄带隙(2.17eV)半导体材料，具有活性电子-空穴对系统，因此表现出良好的催化活性，已在光催化降解有机染料等方面展现出很大的应用潜力。众所周知，催化剂的降解性能往往取决于其有效的表面积和孔隙率。因此纳米化与多孔化，是提高氧化亚铜光催化降解性能的有效方法。
在先技术，公开号CN104556198A“一种超细氧化亚铜的连续化生产方法及其应用”，该专利中，制备的产物为氧化亚铜纳米粉末，制备过程需要在耐压管式反应器中进行，反应压力高达20MPa，增大了制备成本。用该粉末样品进行催化降解有机染料前，含有该催化材料的甲基橙溶液需在黑暗环境下搅拌1小时才能进行光照，使材料处理过程变得较为复杂。粉末样品容易相互遮挡和堆积，降低催化效率。并且在应用后不容易回收，增加引发二次污染的可能性。
在先技术，公开号CN106629812A“一种氧化亚铜纳米线材料的制备方法”，该专利中，需要将制得的纳米多孔铜在无水乙醇中浸泡1～4天，才能生成氧化亚铜纳米线。该材料制备周期长，且氧化亚铜纳米线较粗，直径约20nm，韧性较差，容易断裂，影响了该材料作为光催化降解剂的性能和效率。
发明内容：
本发明的目的为针对当前技术中粉末可见光催化材料易堆积，不易回收，容易引发二次污染；氧化亚铜纳米线材料制备周期长、尺寸较粗、易断裂等不足，提供一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料及其制备方法。该材料包括非晶基体纳米多孔铜复合带材以及负载在其表面的多孔氧化亚铜超细纳米线，即具有多级孔(纳米多孔铜的纳米孔-纳米线之间的微米孔-纳米线上的纳米孔)结构的复合材料。其制备方法是先将制得的非晶合金薄带进行热处理，去除非晶合金薄带内部的残余应力，然后在脱合金工艺时用H2SO4浸泡，让纳米多孔铜自氧化形成氧化亚铜位点，以便通过阳极氧化工艺形成氧化亚铜纳米线。最终制得一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料。本发明所制备的复合材料相比目前已报道的，具有更大的比表面积和更多的活性位点。并且更加细密、柔韧的纳米线使其在光催化降解有机染料领域占有独特的结构和性能优势。
本发明的技术方案是：
一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料，该复合材料为薄带，包括非晶基体、覆盖在非晶基体上的纳米多孔铜以及负载在纳米多孔铜表面的多孔氧化亚铜纳米线。其中，该复合材料横断面为5层，中间芯层为非晶基体，中间芯层两侧表面覆盖着纳米多孔铜，以及在两侧纳米多孔铜表面负载着多孔氧化亚铜纳米线。所述的非晶基体为CuxZryTizAlw合金成分，其中x，y，z，w为原子百分比，45≤x≤50，20≤y≤25，25≤z≤30，5≤w≤10且x+y+z+w＝100；其中单侧纳米多孔铜层厚6～12μm，韧带宽20～40nm，孔径尺寸15～30nm，单侧纳米线层厚3～12μm，纳米线长5～10μm，宽5～10nm，每20～30根纳米线团簇成一束；纳米线上分布着尺寸为0.5～2nm的纳米孔洞。
所述的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，制备非晶合金薄带
按目标成分的配比称取纯Cu、纯Zr、纯Ti和纯Al；清洗后放入真空电弧熔炼炉中熔炼制得Cu-Zr-Ti-Al合金锭，经打磨、清洗后置于石英试管内，将石英试管放入真空甩带机中感应线圈内固定，在高纯氩气保护下进行感应熔炼，将熔融的金属液吹铸形成非晶合金条带；其中：熔炼及甩带真空度为9×10-4Pa；吹铸压力为0.5～2.0MPa；吹铸制得的非晶合金条带宽为1.5～2mm，厚度为20～40μm；
第二步，将非晶合金薄带进行热处理
将上一步得到的非晶合金薄带置于管式炉中，在通氩气的情况下，以5～10℃min-1的速度从25℃程序升温至150℃，恒温保持1～3h后，再以5～10℃min-1的速度程序升温至250℃，恒温保持1～3h后取出；
第三步，脱合金处理制备纳米多孔铜金属
将上一步得到的非晶合金带材置于HF腐蚀液中浸泡4～8h，得到纳米多孔铜金属；腐蚀温度为298K恒温，HF腐蚀液浓度为0.01～0.05M；随后在0.1～0.25M的H2SO4溶液中浸泡60～90秒；
第四步，阳极氧化制备多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料
将铂电极作为阴极，上一步经过H2SO4溶液浸泡的纳米多孔铜金属作为直流电源阳极，进行阳极氧化；将制得的复合材料置于干燥箱中于50～150℃干燥1～2h，得到多级孔纳米多孔铜负载超细氧化亚铜纳米线复合材料；
其中，阳极氧化反应中，电解液氢氧化钠和硫酸钠的混合溶液，混合溶液中，NaOH的浓度为0.5～1M，NaOH与Na2SO4的摩尔比为2:1；电流密度0.5～20mA cm-2，反应时间5～60min，反应温度20～30℃。
所述的纯Cu、纯Zr、纯Ti和纯Al的纯度均为质量分数为99.99％。
所述的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料的应用，用于光催化降解有机染料。
所述的有机染料优选为罗丹明B，甲基橙和亚甲基蓝中的一种或多种。
上述一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料及其制备方法，所用到的原材料和设备均通过公知的途径获得，所用的操作工艺是本技术领域的技术人员所能掌握的。
本发明的实质性特点为：
本发明从氧化亚铜复合材料的结构特点和制备方法上均有独特的不同：
(1)当前技术中制得的氧化亚铜纳米线，其表面没有孔洞结构，而本发明制得的纳米线表面分布着大量纳米尺度的孔洞，形成一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜超细纳米线复合材料，即具有多级孔(纳米多孔铜的纳米孔-纳米线之间的微米孔-纳米线上的纳米孔)结构的复合材料。因此提高了材料的比表面积，提供了更多的反应活性位点。并且超细的氧化亚铜具备一定的柔性和完整性。高比表面积、超细氧化亚铜纳米线使其在光催化降解有机染料领域占有独特的结构和性能优势。
(2)当前技术中，往往以合金薄带进行脱合金，由于合金薄带存在残余应力，制得的纳米多孔铜极易出现裂纹和破碎，进而使所制备的氧化亚铜复合材料失去机械完整性。本专利将热处理工艺、脱合金工艺和阳极氧化工艺相结合探索出一整套制备具有机械完整性的氧化亚铜复合材料的新型制备工艺。
与现技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明首次制备出一种兼具多级孔(纳米多孔铜的纳米孔-纳米线之间的微米孔-纳米线上的纳米孔)结构的新型复合材料，包括非晶基体纳米多孔铜复合带材以及负载在其表面的多孔氧化亚铜超细纳米线。其中脱合金可制备出韧带宽20～40nm，孔径尺寸15～30nm的纳米多孔铜金属。随后利用阳极氧化技术在其表面制备长5～10μm，宽5～10nm的多孔氧化亚铜纳米线。纳米线上的纳米孔尺寸为0.5～2nm。该复合材料能高效地光催化降解有机染料。
(2)本发明将热处理工艺、脱合金技术及阳极氧化工艺巧妙地结合在一起制备一种多级孔纳米多孔铜负载超细氧化亚铜纳米线复合材料，该制备工艺简单、制备周期短；所制备的复合材料拥有良好的机械完整性，可循环重复利用，经济效益得到提高。
(3)与公开号CN106629812A氧化亚铜纳米线直径约20nm相比，本发明所制备的氧化亚铜纳米线直径更细，且纳米线上分布着大量的尺寸为0.5～2nm的纳米孔洞。因此拥有更为丰富的孔隙率和更多的反应活性位点。有利于溶液的浸润和离子的传输扩散，增加透光率与光吸收，从而有利于光催化降解快速高效地进行。该结构用作光催化降解有机染料的降解效率可提高20倍以上。
附图说明：
图1：实施例1中制备的氧化亚铜纳米线的XRD图谱。
图2：实施例1中制备的氧化亚铜纳米线的扫描电镜照片。
图3：实施例1中制备的氧化亚铜纳米线高倍下的扫描电镜照片。
图4：实施例1中制备的氧化亚铜纳米线的透射电镜照片。
具体实施方式
实施例1
选择合金成分Cu50Zr20Ti25Al5，依据目标合金中各元素的原子百分比：Cu为50at.％，Zr为20at.％，Ti为25at.％，Al为5at.％，称取质量分数为99.99％的高纯度铜片(7.525g)、锆粒(4.321g)、钛粒(2.835g)和铝片(0.32g)得到母合金原料15g；将母合金原料置于真空电弧熔炼炉中(熔炼前放入99.9wt％的纯钛粒作为除氧材料)，在高纯氩气保护下反复熔炼4次(以保证合金的均匀性)，每次40s左右。随炉冷却至室温，即得到Cu50Zr20Ti25Al5合金锭。
取打磨清洗后的合金锭3～4g置于石英试管内，将石英试管放入真空甩带机中感应线圈内固定，在高纯氩气保护下进行感应熔炼，并在一定压力差下将熔融的金属液吹铸形成非晶合金薄带；吹铸所需压力为1.0MPa，真空度为9.0×10-4Pa，吹铸制得的非晶合金薄带宽为2mm，厚度为25μm；
在获得的非晶合金薄带上截取若干根30mm长的试样置于管式炉中，在通氩气的情况下，以5℃min-1的速度从25℃程序升温至150℃，恒温保持2h后，再以5min-1的速度程序升温至250℃，恒温保持2h后取出。
将上一步得到的非晶合金薄带置于0.05M HF溶液中脱合金处理4h，制得韧带与孔径均匀的纳米多孔铜。制得的纳米多孔铜具有均匀的、双连续韧带/孔洞结构的三维(3D)纳米多孔形貌。单侧纳米多孔铜厚度为7μm，韧带宽度为20nm，孔径尺寸为15nm。随后在0.1MH2SO4溶液中浸泡90秒。
将铂电极作为阴极，制备好的纳米多孔铜清洗、干燥后作为阳极进行电化学氧化，实验条件为将含有0.5M NaOH和0.25M Na2SO4的混合溶液作为电解液，电流密度10mA cm-2，反应时间10min，反应温度20℃；取出后用去离子水清洗，并置于干燥箱中于50℃干燥2h，得到多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料；图1是本实施例中制备的氧化亚铜纳米线的XRD图谱。可以证明本实施例已经成功制得氧化亚铜纳米线。图2是本实施例中制备的氧化亚铜纳米线的扫描电镜照片，图3是本实施例中制备的氧化亚铜纳米线高倍下的扫描电镜照片。可以观察到氧化亚铜纳米线紧密负载在纳米多孔铜金属表面，单侧纳米线层厚5μm，纳米线长5μm，宽10nm，每20～30根纳米线团簇成一束。图4是本实施例中制备的氧化亚铜纳米线的透射电镜照片。可以看到氧化亚铜纳米线上具有尺寸约为1nm的多孔。
用本实施例制得的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料进行光催化降解有机染料的实验过程如下：
选用有机染料罗丹明B进行光催化降解实验，溶液由7ml 15mg L-1的罗丹明B和3ml20wt.％H2O2氧化剂组成，使用500W的氙灯作为光源，氙灯与被降解溶液间的距离为10cm，光照强度为100mW cm-2。实验时，将制得的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料浸入溶液中，考察染料降解不同时间后溶液的测试情况，其中染料的相对吸收率通过紫外-可见分光光度计(Lambda-750PerkinElmer)进行测试。使用本实施例中制得的复合材料分别对有机染料罗丹明B降解0、1、2、3、5分钟后，由溶液的相对吸收率对比可知，随时间延长至5分钟，染料完全降解。该材料进行循环降解实验，发现对同成分、不同批次的染料降解5个循环后(每个循环5min)的降解率依然大于98.6％。说明本实施例所制多级孔复合材料具有很好的光催化降解有机染料的性能，该表现得益于复合材料本身的多级孔(纳米多孔铜的纳米孔-纳米线间的微米孔-纳米线上的纳米孔)结构的优势，同时也得益于材料良好的柔韧性与机械完整性，使得多孔氧化亚铜纳米线在反应过程中与纳米多孔铜基体连接良好。
实施例2
选择合金成分Cu50Zr20Ti25Al5，依据目标合金中各元素的原子百分比：Cu为50at.％，Zr为20at.％，Ti为25at.％，Al为5at.％，称取质量分数为99.99％的高纯度铜片(7.525g)、锆粒(4.321g)、钛粒(2.835g)和铝片(0.32g)得到母合金原料15g；将母合金原料置于真空电弧熔炼炉中(熔炼前放入99.9wt％的纯钛粒作为除氧材料)，在高纯氩气保护下反复熔炼4次(以保证合金的均匀性)，每次40s左右。随炉冷却至室温，即得到Cu50Zr20Ti25Al5合金锭。
取打磨清洗后的合金锭3～4g置于石英试管内，将石英试管放入真空甩带机中感应线圈内固定，在高纯氩气保护下进行感应熔炼，并在一定压力差下将熔融的金属液吹铸形成非晶合金薄带；吹铸所需压力为1.0MPa，真空度为9.0×10-4Pa，吹铸制得的非晶合金薄带宽为2mm，厚度为25μm；
在获得的非晶合金薄带上截取若干根30mm长的试样置于管式炉中，在通氩气的情况下，以10℃min-1的速度从25℃程序升温至150℃，恒温保持2h后，再以5min-1的速度程序升温至250℃，恒温保持3h后取出。
将上一步得到的非晶合金薄带置于0.02M HF溶液中脱合金处理6h，制得韧带与孔径均匀的纳米多孔铜。制得的纳米多孔铜具有均匀的、双连续韧带/孔洞结构的三维(3D)纳米多孔形貌。单侧纳米多孔铜厚度为10μm，韧带宽度为30nm，孔径尺寸为20nm。随后在0.2MH2SO4溶液中浸泡70秒。
将铂电极作为阴极，制备好的纳米多孔铜清洗、干燥后作为阳极进行电化学氧化，实验条件为将含有0.6M NaOH和0.3M Na2SO4的混合溶液作为电解液，电流密度15mA cm-2，反应时间10min，反应温度25℃；取出后用去离子水清洗，并置于干燥箱中于100℃干燥1h，得到多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料；单侧纳米线层厚7μm，纳米线长7μm，宽8nm，每20～30根纳米线团簇成一束。氧化亚铜纳米线上具有尺寸约为0.5nm的多孔。
用本实施例制得的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料进行光催化降解有机染料的实验过程如下：
选用有机染料罗丹明B和亚甲基蓝进行光催化降解实验，溶液由5ml 15mg L-1的罗丹明B，2ml 20mg L-1的亚甲基蓝和3ml 40wt.％H2O2氧化剂组成，使用500W的氙灯作为光源，氙灯与被降解溶液间的距离为10cm，光照强度为100mW cm-2。实验时，将制得的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料浸入溶液中，考察染料降解不同时间后溶液的测试情况，其中染料的相对吸收率通过紫外-可见分光光度计(Lambda-750PerkinElmer)进行测试。使用本实施例中制得的复合材料分别对有机染料罗丹明B降解0、1、2、3、5分钟后，由溶液的相对吸收率对比可知，随时间延长至5分钟，染料完全降解。该材料进行循环降解实验，发现对同成分、不同批次的染料降解5个循环后(每个循环5min)的降解率依然大于98％。说明本实施例所制复合材料具有良好的光催化降解有机染料的性能。
实施例3
选择合金成分Cu50Zr20Ti25Al5，依据目标合金中各元素的原子百分比：Cu为50at.％，Zr为20at.％，Ti为25at.％，Al为5at.％，称取质量分数为99.99％的高纯度铜片(7.525g)、锆粒(4.321g)、钛粒(2.835g)和铝片(0.32g)得到母合金原料15g；将母合金原料置于真空电弧熔炼炉中(熔炼前放入99.9wt％的纯钛粒作为除氧材料)，在高纯氩气保护下反复熔炼4次(以保证合金的均匀性)，每次40s左右。随炉冷却至室温，即得到Cu50Zr20Ti25Al5合金锭。
取打磨清洗后的合金锭3～4g置于石英试管内，将石英试管放入真空甩带机中感应线圈内固定，在高纯氩气保护下进行感应熔炼，并在一定压力差下将熔融的金属液吹铸形成非晶合金薄带；吹铸所需压力为1.0MPa，真空度为9.0×10-4Pa，吹铸制得的非晶合金薄带宽为2mm，厚度为25μm；
在获得的非晶合金薄带上截取若干根30mm长的试样置于管式炉中，在通氩气的情况下，以10℃min-1的速度从25℃程序升温至150℃，恒温保持1h后，再以10min-1的速度程序升温至250℃，恒温保持1h后取出。
将上一步得到的非晶合金薄带置于0.01M HF溶液中脱合金处理8h，制得韧带与孔径均匀的纳米多孔铜。制得的纳米多孔铜具有均匀的、双连续韧带/孔洞结构的三维(3D)纳米多孔形貌。单侧纳米多孔铜厚度为12μm，韧带宽度为40nm，孔径尺寸为30nm。随后在0.25MH2SO4溶液中浸泡60秒。
将铂电极作为阴极，制备好的纳米多孔铜清洗、干燥后作为阳极进行电化学氧化，实验条件为将含有1M NaOH和0.5M Na2SO4的混合溶液作为电解液，电流密度20mA cm-2，反应时间15min，反应温度20℃；取出后用去离子水清洗，并置于干燥箱中于150℃干燥1h，得到多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料；单侧纳米线层厚10μm，纳米线长10μm，宽5nm，每20～30根纳米线团簇成一束。氧化亚铜纳米线上具有尺寸约为1.5nm的多孔。
用本实施例制得的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料进行光催化降解有机染料的实验过程如下：
选用有机染料罗丹明B和甲基橙进行光催化降解实验，溶液由8ml 15mg L-1的罗丹明B，1ml 20mg L-1的甲基橙和1ml 40wt.％H2O2氧化剂组成，使用500W的氙灯作为光源，氙灯与被降解溶液间的距离为10cm，光照强度为100mW cm-2。实验时，将制得的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料浸入溶液中，考察染料降解不同时间后溶液的测试情况，其中染料的相对吸收率通过紫外-可见分光光度计(Lambda-750PerkinElmer)进行测试。使用本实施例中制得的复合材料分别对有机染料罗丹明B降解0、1、2、3、5分钟后，由溶液的相对吸收率对比可知，随时间延长至5分钟，染料完全降解。该材料进行循环降解实验，发现对同成分、不同批次的染料降解5个循环后(每个循环5min)的降解率依然大于97.8％。说明本实施例所制复合材料具有良好的光催化降解有机染料的性能。
对比例1：
将所得的非晶合金薄带未经过热处理直接进行脱合金，其他条件同实施例1，所得的纳米多孔铜易碎，机械完整性受到破坏。
对比例2：
在热处理时，以20℃min-1的速度从25℃程序升温至150℃，恒温保持5h后，再以20min-1的速度程序升温至250℃，恒温保持0.5h后将条带取出。其他条件同实施例1，脱合金后得到的纳米多孔铜表面仍有裂纹出现。
对比例3：
在阳极氧化处理时，选择电解液为0.05M NaOH，电流密度40mA cm-2，反应时间90min，反应温度10℃，其他条件同实施例1，所得氧化亚铜纳米线表面没有孔洞。
以上对比例均为实施失败的案例，随意改动本发明制备参数会导致无法获得韧带/孔洞形貌良好的纳米多孔铜或多孔氧化亚铜纳米线等。
将所获得的非晶合金薄带进行脱合金前必须经过热处理；对非晶合金薄带进行热处理时，程序升温过程不能随意改动，否则达不到去除内部残余应力的效果。在阳极氧化处理时，需合理选择阳极氧化实验参数，否则纳米多孔铜表面生成的氧化亚铜纳米线效果不理想，进而对光催化降解有机染料性能产生影响。
本发明未尽事宜为公知技术。

Claims (5)

1.一种多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料，该复合材料为薄带，包括非晶基体、覆盖在非晶基体上的纳米多孔铜以及负载在纳米多孔铜表面的多孔氧化亚铜纳米线；
其中，该复合材料横断面为5层，中间芯层为非晶基体，中间芯层两侧表面覆盖着纳米多孔铜，以及在两侧纳米多孔铜表面负载着多孔氧化亚铜纳米线；所述的非晶基体为CuxZryTizAlw合金成分，其中x，y，z，w为原子百分比，45 ≤ x ≤ 50，20≤ y ≤ 25，25 ≤z ≤30，5 ≤ w ≤10且x + y + z + w = 100；其中单侧纳米多孔铜层厚6~12 μm，韧带宽20~40 nm，孔径尺寸15~30 nm，单侧纳米线层厚3~12 μm，纳米线长5~10 μm，宽5~10 nm，每20~30根纳米线团簇成一束；纳米线上分布着尺寸为0.5~2 nm的纳米孔洞。
2.如权利要求1所述的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料的制备方法，其特征为包括如下步骤：
第一步，制备非晶合金薄带
按目标成分的配比称取纯Cu、纯Zr、纯Ti和纯Al；清洗后放入真空电弧熔炼炉中熔炼制得Cu-Zr-Ti-Al合金锭，经打磨、清洗后置于石英试管内，将石英试管放入真空甩带机中感应线圈内固定，在高纯氩气保护下进行感应熔炼，将熔融的金属液吹铸形成非晶合金条带；其中：熔炼及甩带真空度为9 × 10-4 Pa；吹铸压力为0.5~2.0 MPa；吹铸制得的非晶合金条带宽为1.5~2 mm，厚度为20~40 μm；
第二步，将非晶合金薄带进行热处理
将上一步得到的非晶合金薄带置于管式炉中，在通氩气的情况下，以5~10℃ min-1的速度从25℃程序升温至150℃，恒温保持1~3 h后，再以5~10℃ min-1的速度程序升温至250℃，恒温保持1~3 h后取出；
第三步，脱合金处理制备纳米多孔铜金属
将上一步得到的非晶合金带材置于HF腐蚀液中浸泡4~8 h，得到纳米多孔铜金属；腐蚀温度为298 K恒温，HF腐蚀液浓度为0.01~0.05 M；随后在0.1~0.25 M的 H2SO4溶液中浸泡60~90秒；
第四步，阳极氧化制备多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料
将铂电极作为阴极，上一步经过H2SO4溶液浸泡的纳米多孔铜金属作为直流电源阳极，进行阳极氧化；将制得的复合材料置于干燥箱中于50~150℃干燥1~2 h，得到多级孔纳米多孔铜负载超细氧化亚铜纳米线复合材料；
其中，阳极氧化反应中，电解液氢氧化钠和硫酸钠的混合溶液，混合溶液中，NaOH的浓度为0.5~1 M，NaOH与Na2SO4的摩尔比为2:1；电流密度0.5~20 mA cm-2，反应时间5~60 min，反应温度20~30℃。
3.如权利要求2所述的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料的制备方法，所述的纯Cu、纯Zr、纯Ti和纯Al的纯度均为质量分数为99.99%。
4.如权利要求1所述的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料的应用，其特征为用于光催化降解有机染料。
5.如权利要求4所述的多级孔纳米多孔铜负载氧化亚铜纳米线复合材料的应用，其特征为所述的有机染料为罗丹明B，甲基橙和亚甲基蓝中的一种或多种。
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