CN109317170A - 一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法 - Google Patents

一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109317170A
CN109317170A CN201811228519.XA CN201811228519A CN109317170A CN 109317170 A CN109317170 A CN 109317170A CN 201811228519 A CN201811228519 A CN 201811228519A CN 109317170 A CN109317170 A CN 109317170A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
copper
nanometer rods
preparation
cucl
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.)
Granted
Application number
CN201811228519.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109317170B (zh
Inventor
苗中正
田华雨
苗中明
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.)
Yancheng Teachers University
Original Assignee
Yancheng Teachers University
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 Yancheng Teachers University filed Critical Yancheng Teachers University
Priority to CN201811228519.XA priority Critical patent/CN109317170B/zh
Publication of CN109317170A publication Critical patent/CN109317170A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109317170B publication Critical patent/CN109317170B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/08Halides
    • B01J27/122Halides of copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/33Electric or magnetic properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/396Distribution of the active metal ingredient
    • B01J35/398Egg yolk like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/341Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
    • B01J37/343Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation of ultrasonic wave energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提供一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法。将铜纳米棒在除过氧的乙醇中超声分散均匀,通过真空抽滤附着到过滤膜表面;配置氯化铜的乙醇溶液,加入到真空抽滤容器中,溶液没过铜纳米棒附着的过滤膜后,迅速将溶液抽干,在溶液浸没铜纳米棒及溶液挥发期间,氯化铜与铜纳米棒的反应快速发生,生成核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料。本发明所公开的方法,在铜纳米棒表面原位形成一层氯化亚铜晶体,性能稳定、形貌可控,具有高的活性表面,反应时间极为迅速,反应过程不再局限于在溶液中,减少了反应添加物,具备制备简单、成本低、易于工业化批量生产的特点。

Description

一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂制备领域,尤其涉及一种CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法。
背景技术
氯化亚铜常用做用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂,在冶金工业、电镀工业、医药化工、农药工程、电池工业及橡胶工业等领域中有着广泛的用途。氯化亚铜晶体材料的制备方法有很多种,如向硫酸铜与氯化钠的混合溶液中通入二氧化硫即可制得氯化亚铜沉淀,但是由于存在原料成本高、母液中含腐蚀性强的硫酸等弊端,限制了该方法的应用与推广;工业上采取的氯气直接氧化法首先把单质铜氧化成Cu2+,Cu2+与过量的单质铜发生归中反应制得氯化亚铜,由于直接使用工业氯气,安全性较差且需要防护设备被腐蚀,不利于环保且投资高,限制了该法的应用;工业上采用的其他制备方法往往也会留下含酸、氯气、氯化钠、铁等物质的浓缩水而造成环境污染。
晶体的尺寸、形状、比表面积以及暴露面的晶体学方向都会影响到催化剂的性能,但是,粒度均一、性能稳定、形貌可控的高活性氯化亚铜微晶/纳米晶的制备方法鲜有报道。Ting Xie等人用氯化铜、乙酰丙酮和乙二醇在100-140℃温度下反应8-72h,得到了几十到几百微米尺度的氯化亚铜四面体晶体材料;Ying Huang等人在共溶剂里制备了尺度在几十到几百纳米的无定型氯化亚铜纳米颗粒,反应过程中需要添加尿素与抗坏血酸,反应体系始终处于共溶剂中,反应时间为1h;其他报道中氯化亚铜的制备方法也都是在溶液中进行,反应过程需要多种添加剂,反应时间长,反应温度较高。因此,开发较实用、高效、低成本、可控的氯化亚铜晶体材料生产方法十分重要。
发明内容
提出了一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法,在铜纳米棒表面原位形成一层氯化亚铜晶体,反应时间极为迅速,反应过程不再局限于在溶液中,减少了反应添加物。
本发明采用如下技术方案:
一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将铜纳米棒在除过氧的乙醇中超声分散均匀,通过真空抽滤,将铜纳米棒附着到过滤膜表面;
(2)配置氯化铜的乙醇溶液,加入到真空抽滤容器中,溶液没过铜纳米棒附着的过滤膜后,迅速将溶液抽干,在溶液浸没铜纳米棒及溶液挥发期间,氯化铜与铜纳米棒的反应快速发生,生成核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料。
步骤(1)中的铜纳米棒的直径为50~150nm。
步骤(1)中的除过氧的乙醇是为防止溶液中的氧气在超声过程中将铜纳米棒氧化。
步骤(1)中的过滤膜为聚偏氟乙烯或者尼龙膜。
步骤(2)中的氯化铜的乙醇溶液的浓度范围为0.01~1mol/L。
步骤(2)中的溶液浸没铜纳米棒的时间越短越好,一旦滴加入氯化铜的乙醇溶液,迅疾抽干。
步骤(2)中的溶液挥发期间,温度为0~80℃,时间为0.1~600s,让乙醇溶液挥发干净。
本发明具有如下优势:
(1)本发明创造性地将氯化亚铜原位负载在铜纳米棒上,反应过程极为迅速,减少了反应添加物,具备制备简单、成本低、易于工业化批量生产的特点。
(2)本发明所制备的氯化亚铜核壳结构,具备性能稳定、形貌可控等优点。纳米CuCl包覆在Cu纳米棒表面,相较单相的CuCl,比表面积增大,可提供高的活性表面;同时,导电性也大大增强,可提供更快的电子传递通道;另外,核壳结构能很好的固定CuCl。
附图说明
图1为本发明方法实施例1制备核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的透射电镜图。
图2为本发明方法实施例1制备核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的X射线衍射图。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅用于帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
(1)将100mg铜纳米棒加入20mL无水乙醇中,超声0.5h,分散均匀。
(2)将溶液加入抽滤器中,真空抽滤,将铜纳米棒附着到尼龙过滤膜表面。
(3)将134.45mg二水合氯化铜粉末加入10mL乙醇中,搅拌2分钟,配置0.1mol/L的氯化铜乙醇溶液。
(4)将10mL的0.1mol/L的氯化铜水溶液加入到抽滤器中,迅速将溶液抽干。
(5)将尼龙膜置于温度为60℃的烘箱内干燥处理5min。
图1为本实施例制备核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的透射电镜图。
图2为本实施例制备核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的X射线衍射图。
实施例2
(1)将100mg铜纳米棒加入20mL无水乙醇中,超声0.5h,分散均匀。
(2)将溶液加入抽滤器中,真空抽滤,将铜纳米棒附着到聚偏氟乙烯过滤膜表面。
(3)将134.45mg二水合氯化铜粉末加入10mL乙醇中,搅拌2分钟,配置0.1mol/L的氯化铜乙醇溶液。
(4)将10mL的0.1mol/L的氯化铜水溶液加入到抽滤器中,迅速将溶液抽干。
(5)将尼龙膜置于温度为60℃的烘箱内干燥处理5min。
实施例3
(1)将100mg铜纳米棒加入20mL无水乙醇中,超声0.5h,分散均匀。
(2)将溶液加入抽滤器中,真空抽滤,将铜纳米棒附着到尼龙过滤膜表面。
(3)将134.45mg二水合氯化铜粉末加入20mL乙醇中,搅拌2分钟,配置0.05mol/L的氯化铜乙醇溶液。
(4)将10mL的0.05mol/L的氯化铜水溶液加入到抽滤器中,迅速将溶液抽干。
(5)将尼龙膜置于温度为60℃的烘箱内干燥处理5min。
实施例4
(1)将100mg铜纳米棒加入20mL无水乙醇中,超声0.5h,分散均匀。
(2)将溶液加入抽滤器中,真空抽滤,将铜纳米棒附着到尼龙过滤膜表面。
(3)将134.45mg二水合氯化铜粉末加入10mL乙醇中,搅拌2分钟,配置0.1mol/L的氯化铜乙醇溶液。
(4)将10mL的0.1mol/L的氯化铜水溶液加入到抽滤器中,迅速将溶液抽干。
(5)将尼龙膜置于温度为40℃的烘箱内干燥处理10min。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将铜纳米棒在除过氧的乙醇中超声分散均匀,通过真空抽滤,将铜纳米棒附着到过滤膜表面;
(2)配置氯化铜的乙醇溶液,加入到真空抽滤容器中,溶液没过铜纳米棒附着的过滤膜后,迅速将溶液抽干,在溶液浸没铜纳米棒及溶液挥发期间,氯化铜与铜纳米棒的反应快速发生,生成核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的铜纳米棒的直径为50~150nm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的除过氧的乙醇是为防止溶液中的氧气在超声过程中将铜纳米棒氧化。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的过滤膜为聚偏氟乙烯或者尼龙膜。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的氯化铜的乙醇溶液的浓度范围为0.01~1mol/L。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的溶液浸没铜纳米棒的时间越短越好,一旦滴加入氯化铜的乙醇溶液,迅疾抽干。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的溶液挥发期间,温度为0~80℃,时间为0.1~600s,让乙醇溶液挥发干净。
CN201811228519.XA 2018-10-15 2018-10-15 一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法 Active CN109317170B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811228519.XA CN109317170B (zh) 2018-10-15 2018-10-15 一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811228519.XA CN109317170B (zh) 2018-10-15 2018-10-15 一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109317170A true CN109317170A (zh) 2019-02-12
CN109317170B CN109317170B (zh) 2021-06-08

Family

ID=65262936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811228519.XA Active CN109317170B (zh) 2018-10-15 2018-10-15 一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109317170B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105609761A (zh) * 2015-09-10 2016-05-25 昆明理工大学 一种CuCl/Cu复合材料的应用
CN107662939A (zh) * 2017-09-24 2018-02-06 盐城师范学院 一种铁离子诱导的氯化亚铜片状纳米晶体材料的界面快速可控制备方法
CN107740088A (zh) * 2017-09-24 2018-02-27 盐城师范学院 一种氯化亚铜微晶材料的界面快速可控制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105609761A (zh) * 2015-09-10 2016-05-25 昆明理工大学 一种CuCl/Cu复合材料的应用
CN107662939A (zh) * 2017-09-24 2018-02-06 盐城师范学院 一种铁离子诱导的氯化亚铜片状纳米晶体材料的界面快速可控制备方法
CN107740088A (zh) * 2017-09-24 2018-02-27 盐城师范学院 一种氯化亚铜微晶材料的界面快速可控制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHIBO YANG,ET.AL.: "Copper nanorods supported phosphorus-doped silicon for lithium storage application", 《MATERIALS LETTERS》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109317170B (zh) 2021-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108129885B (zh) 羟基石墨烯改性镀层封闭剂及其制备方法
US9293772B2 (en) Gradient porous electrode architectures for rechargeable metal-air batteries
CN109205567B (zh) 一种利用mof衍生双金属氧化物模板制备金属氧化物多级结构的方法
JP6850043B2 (ja) 二次元シート状Cu−MOF材料を調製する方法
CN110115272B (zh) 一种Cu纳米粒子耦合石墨烯水凝胶复合材料及其制备方法和应用
CN107740088A (zh) 一种氯化亚铜微晶材料的界面快速可控制备方法
CN102515243A (zh) 热氧化反应制备Cu2O及Au/Cu2O核壳异质结纳米立方体的方法
CN114917861B (zh) 高导电性三维复合材料、制备方法及其处理氮磷有机废水应用
CN110934153A (zh) 磷酸锆载体、磷酸锆载铜抗菌剂、磷酸锆抗菌剂及其制备方法和应用
CN107774283B (zh) 一种二硫化钼插层水滑石复合材料及其制备方法和应用
CN108744989A (zh) 一种高通量聚吡咯掺杂高聚物导电超滤膜制备方法
CN109133169B (zh) 一种钒酸铋及其制备方法和应用
CN108277520B (zh) 中空立方体氯化亚铜薄膜的制备方法
CN107662939B (zh) 一种铁离子诱导的氯化亚铜片状纳米晶体材料的界面快速可控制备方法
CN109317170A (zh) 一种核壳结构CuCl/Cu纳米棒材料的制备方法
JP2004331490A (ja) チタニアナノチューブおよびその製造方法
CN106001610A (zh) 一种银纳米线的制备方法
CN107686123B (zh) 一种溴化亚铜晶体薄膜材料的固液界面快速制备方法
CN110201689A (zh) 丝素蛋白/磷酸银纳米线复合孔道支架、构建方法及应用
CN110902726B (zh) 微纳结构铁酸锌空心球及其制备方法
CN109201018A (zh) 一种镧掺杂的介孔碳膜的制备方法和用途
KR101798776B1 (ko) 산화아연과 산화그래핀의 복합조성물 및 그 제조방법
CN111730063B (zh) 铅纳米线的制备方法
CN114134553A (zh) 一种用于分离水包油乳液的不锈钢网的制备方法
CN109399693A (zh) 一种高纯纳米氧化锌的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant