CN110155958A - 一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用 - Google Patents
一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110155958A CN110155958A CN201910394830.XA CN201910394830A CN110155958A CN 110155958 A CN110155958 A CN 110155958A CN 201910394830 A CN201910394830 A CN 201910394830A CN 110155958 A CN110155958 A CN 110155958A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ball shape
- silk ball
- selenium
- solution
- added
- 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
Links
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 44
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 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 abstract description 7
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003109 Disodium ethylene diamine tetraacetate Substances 0.000 claims abstract description 5
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 235000019301 disodium ethylene diamine tetraacetate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical group [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 7
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 step (1) Substances 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 claims 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- IRPLSAGFWHCJIQ-UHFFFAOYSA-N selanylidenecopper Chemical compound [Se]=[Cu] IRPLSAGFWHCJIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052927 chalcanthite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/057—Selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/0573—Selenium; Compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
- C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
-
- 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
- C01P2004/32—Spheres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种绣球状Cu2‑xSe纳米材料及其制备和应用。该制备方法包括：在硒粉水溶液中加入水合肼，得到硒源溶液；向铜盐水溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，加入硒源溶液，再加入稳定剂，搅拌均匀，水热反应，冷却，分离，洗涤，干燥。本发明合成的绣球状Cu2‑xSe纳米材料具备优良的光催化性能，能作为光催化剂，作用于污水处理，分解有色染料等。
Description
技术领域
本发明属于半导体材料及其制备方法和应用领域，特别涉及一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备方法和应用。
背景技术
光催化技术，光催化过程就是光生电子-空穴对的产生、输运以及利用。主要是把半导体作为光催化剂，进而吸收并利用太阳能。光催化技术是一个比较复杂的过程，涉及了化学、物理和材料等多个学科。带隙能，又称为禁带宽度Eg，位于价带与导带之间，数值等于价带和导带的能级差，是由于半导体化合物电子的费米能级的不连续性，使其电子轨道中具有空的能量区域。光生电子-空穴对的产生是由于在太阳光的照射下，半导体化合物价带上的电子吸收光量子跃迁到导带，在导带上形成光生电子，与之相对应，价带上产生空穴。光生电子-空穴对有两种去向，一是光生电子与空穴复合，即电子从导带跃迁回价带，能量由热能或其他形式消散；但当催化剂表面存在缺陷或者捕获剂时，光生电子和空穴就有可能被捕获，抑制了光生电子-空穴对的复合，从而使其在半导体表面发生氧化还原反应。价带空穴本身具有一定的氧化性，可以直接氧化有机物，也可以与溶液中的氢氧根离子反应产生羟基自由基具有很强的氧化性，可以将半导体表面吸附的有机物氧化，从而达到降解污染物的效果；导带中的电子具有还原性，一般与溶液中的吸附氧反应生成超氧自由基等活性基团。半导体导带与价带的位置以及半导体表面吸附物质的氧化还原电位的大小决定了光生电子-空穴对的迁移速率和复合率。如果价带的位置低于吸附物质的氧化电势，那么吸附物质就有可能被氧化。
Cu2-xSe，一种直接带隙的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体。因为硒及其硒化物作为主要的半导体材料，具有非常好的光电特性。到目前为止，Ⅱ～Ⅵ族的元素及其化合物是人们研究的主要的半导体材料，由于其合成相对其他材料更为简单、材料毒性较小、荧光特性更为良好等优点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用，以改善现有技术中Cu2-xSe光催化性能不佳的缺陷。
本发明提供了一种绣球状Cu2-xSe纳米材料的制备方法，包括：
(1)将硒粉溶于水中，搅拌后加入水合肼，继续搅拌，得到硒源溶液，其中硒粉、水、水合肼的比例为1-2g:20-30mL:8-15mL；
(2)向铜盐水溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，调节pH至10-11，加入步骤(1)中硒源溶液，再加入稳定剂，搅拌均匀(例如搅拌半小时)，得到含有铜源与硒源的混合溶液，其中铜盐、乙二胺四乙酸二钠、步骤(1)中硒粉、稳定剂的质量比为2-3:0.8-1.2:1-2:0.08-0.1；
(3)将步骤(2)中含有铜源与硒源的混合溶液水热反应6-10h，冷却，分离，洗涤，干燥，得到绣球状Cu2-xSe材料。
所述步骤(1)中将硒粉溶于水中加入氢氧化钠溶液促进硒粉溶解。
所述步骤(1)中搅拌为：常温下搅拌25-35min；继续搅拌为：常温下搅拌1.5-2.5h。
所述步骤(1)中水合肼浓度为85％。
所述步骤(2)中铜盐为CuSO4·5H2O；稳定剂为十六烷基三甲基溴化铵。
所述步骤(2)中调节pH至10-11是用氢氧化钠溶液，同时氢氧化钠溶液能使溶液由浑浊变澄清。
所述步骤(3)中水热反应温度为160-180℃。
所述步骤(3)中水热反应在电热恒温干燥箱中，含有铜源与硒源的混合溶液置于聚四氟乙烯做内衬的高压反应釜中。
本发明还提供一种由上述方法制备得到的绣球状Cu2-xSe材料。
本发明还提供一种由上述方法制备得到的绣球状Cu2-xSe材料在光催化中的应用。例如作为光催化剂作用于污水的处理、有色染料的分解。
硒化铜主要采用水热法对于进行合成制备,并通过改变反应条件研究不同反应体系对最终产物形貌的影响，从而得到了多种不同形态的硒化铜，可以作为光催化剂应用于污水的治理、有色染料的分解等方面。
本发明使用十六烷基三甲基溴化铵做稳定剂，采用水热法合成了绣球状Cu2-xSe纳米材料，并研究了合成过程的最优条件。
本发明中首次阐述，当时间多于10h反应产物的形状不规则，很少存在规则球形产物，产物表面比较粗糙，且具有明显的团聚现象。当时间为10h时，产物的形貌相对规则了许多，绣球状产物更加多，产物表面有足够大的比表面积，产品的结构为绣球状。
本发明中选用硒源溶液是合成绣球状Cu2-xSe纳米材料的关键。
有益效果
本发明合成的绣球状Cu2-xSe纳米材料具备优良的光催化性能，能作为光催化剂，作用于污水处理，分解有色染料等。
附图说明
图1是实施例1得到的绣球状Cu2-xSe材料的SEM图片。
图2是实施例1(实验1)和对比例1(对比1)得到的绣球状Cu2-xSe纳米材料的X射线衍射图谱。
图3是对比例1得到的绣球状Cu2-xSe材料的SEM图片。
图4是对比例2得到的绣球状Cu2-xSe材料的SEM图片。
图5为本发明绣球状Cu2-xSe材料的光催化降解图，其中(a)为实施例1中绣球状Cu2-xSe材料光催化降解罗丹明溶液不同时间的紫外可见光谱图，(b)为实施例1和对比例1中Cu2-xSe材料对罗丹明溶液的降解效率图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
主要试剂来源如下表：
| 药品名称 | 化学式 | 级别 | 生产厂家 |
| 五水硫酸铜 | CuSO<sub>4</sub>·5H<sub>2</sub>O | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 氢氧化钠 | NaOH | 分析纯 | 平湖化工试剂厂 |
| 硒粉 | Se | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 乙醇 | C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OH | 分析纯 | 常熟市杨园化工有限公司 |
| 十六烷基三甲基溴化铵 | CTAB | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 水合肼 | N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O | 85％ | 国药集团化学试剂有限公司 |
实施例1
一种绣球状Cu2-xSe纳米材料的制备方法，具体步骤为：
(1)硒源溶液的制备方法包括：用电子天平准确称量1.28g的硒粉，倒入烧杯中用25mL去离子水溶解，加入15mL 12mol/L NaOH溶液来帮助硒粉溶解，在溶液搅拌30分钟后加入10mL水合肼(浓度85％)，利用恒温磁力搅拌器常温搅拌2小时，等硒粉完全溶解，得到硒源溶液。
(2)使用电子天平称量2.5g CuSO4·5H2O，将10mL去离子水加入烧杯中，用玻璃棒搅拌至完全溶解，加入1g的乙二胺四乙酸二钠，溶液将出现浑浊，通过滴加NaOH溶液来使浑浊变澄清并且调节溶液的酸碱度，呈现偏碱性(pH值在10-11之间)。向其中加入20mL上述硒源溶液，再加入0.091g的十六烷基三甲基溴化铵。利用磁力搅拌机搅拌半个小时至均匀，得到含有铜源与硒源的混合溶液。
(3)将上述含有铜源和硒源的混合溶液倒入高压反应釜，之后将其转入电热恒温鼓风干燥箱中，温度为160℃，反应时间为10个小时。结束后，冷却至常温，从反应釜取出反应溶液，使用电动离心机进行离心操作，用去离子水和无水乙醇交替清洗所合成的样品，最后将其放入干燥箱干燥6小时，得到绣球状的Cu2-xSe材料，如图1所示。
图2是Cu2-xSe纳米材料的X射线衍射图谱，制备的Cu2-xSe纳米材料的所有衍射峰与标准对比卡一致(JCPDS No.06-0680)。这确定了材料自身是Cu2-xSe纳米材料。
图5(a)表明：实施例1中绣球状Cu2-xSe材料光催化降解罗丹明溶液，随着光催化时间的增加，光催化剂本身不发生变化，而且催化效果越来越显著。
图5(b)表明：实施例1所制备绣球状Cu2-xSe纳米球的降解效率可达到82％。
对比例1
参照实施例1，将步骤(3)中的反应时间改为15h，其余条件均与实施例1相同，得到Cu2-xSe纳米材料，其SEM图片如图3所示，可以看出Cu2-xSe纳米球变的更小边缘更薄，而且好多粘在一起，已看不出规则形状。
图5表明：对比例1制备的Cu2-xSe纳米球对罗丹明溶液的降解效率才达到61％，大不如实施例1所制备绣球状Cu2-xSe纳米球的降解效率82％。
对比例2
参照实验例1，步骤(2)中反应过程中未添加十六烷基三甲基溴化铵，其余均与实施例1相同，得到Cu2-xSe纳米材料，其SEM图如图4所示，与实施例1添加十六烷基三甲基溴化铵得到的绣球状Cu2-xSe纳米材料对比，对比例2反应生成的产物的形状类似花状，但是其结构变得更为单层，这就会大大影响其比表面积，从而会影响它对罗丹明的降解效率。
Claims (8)
1.一种绣球状Cu2-xSe纳米材料的制备方法，包括：
(1)将硒粉溶于水中，搅拌后加入水合肼，继续搅拌，得到硒源溶液，其中硒粉、水、水合肼的比例为1-2g:20-30mL:8-15mL；
(2)向铜盐水溶液中加入乙二胺四乙酸二钠，调节pH至10-11，加入步骤(1)中硒源溶液，再加入稳定剂，搅拌均匀，得到含有铜源与硒源的混合溶液，其中铜盐、乙二胺四乙酸二钠、步骤(1)中硒粉、稳定剂的质量比为2-3:0.8-1.2:1-2:0.08-0.1；
(3)将步骤(2)中含有铜源与硒源的混合溶液水热反应6-10h，冷却，分离，洗涤，干燥，得到绣球状Cu2-xSe材料。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中将硒粉溶于水中加入氢氧化钠溶液促进硒粉溶解。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌为：常温下搅拌25-35min；继续搅拌为：常温下搅拌1.5-2.5h。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中铜盐为CuSO4.5H2O；稳定剂为十六烷基三甲基溴化铵。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中调节pH至10-11是用氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中水热反应温度为160-180℃。
7.一种如权利要求1所述方法制备得到的绣球状Cu2-xSe材料。
8.一种如权利要求1所述方法制备得到的绣球状Cu2-xSe材料在光催化中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910394830.XA CN110155958B (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910394830.XA CN110155958B (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110155958A true CN110155958A (zh) | 2019-08-23 |
| CN110155958B CN110155958B (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=67634347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910394830.XA Active CN110155958B (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110155958B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110756223A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-02-07 | 青岛科技大学 | 一种吸附催化复合材料及其在污染物处理中的应用 |
| CN112531098A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-19 | 广东省科学院化工研究所 | 一种柔性热电材料及其制备方法 |
| CN113493190A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-10-12 | 辽宁科技大学 | 一种硒酸铜材料及其制备方法和用途 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2921834A (en) * | 1957-01-31 | 1960-01-19 | Merck & Co Inc | Process for preparing metal selenides |
| CN101591008A (zh) * | 2009-05-07 | 2009-12-02 | 上海交通大学 | 硒化铜纳米材料的制备方法 |
| CN102897723A (zh) * | 2012-08-29 | 2013-01-30 | 江苏大学 | 一种水热法制备硒化铜基纳米晶的方法 |
| CN105618781A (zh) * | 2016-01-02 | 2016-06-01 | 华东理工大学 | 一种AuCu2-xSe笼状核壳纳米结构的制备方法 |
| US20160257567A1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-08 | National Cheng Kung University | Method of synthesizing copper selenide powder |
| CN107308959A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-03 | 安徽师范大学 | Cu2‑xSe纳米片列阵@泡沫铜复合材料、制备方法及应用 |
| CN108722444A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-02 | 台州学院 | 多孔Cu2-xSe光催化剂及制备方法 |
| CN108840313A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-20 | 曲阜师范大学 | 一种多级球状二硒化镍的制备方法 |
-
2019
- 2019-05-13 CN CN201910394830.XA patent/CN110155958B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2921834A (en) * | 1957-01-31 | 1960-01-19 | Merck & Co Inc | Process for preparing metal selenides |
| CN101591008A (zh) * | 2009-05-07 | 2009-12-02 | 上海交通大学 | 硒化铜纳米材料的制备方法 |
| CN102897723A (zh) * | 2012-08-29 | 2013-01-30 | 江苏大学 | 一种水热法制备硒化铜基纳米晶的方法 |
| US20160257567A1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-09-08 | National Cheng Kung University | Method of synthesizing copper selenide powder |
| CN105618781A (zh) * | 2016-01-02 | 2016-06-01 | 华东理工大学 | 一种AuCu2-xSe笼状核壳纳米结构的制备方法 |
| CN107308959A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-03 | 安徽师范大学 | Cu2‑xSe纳米片列阵@泡沫铜复合材料、制备方法及应用 |
| CN108722444A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-02 | 台州学院 | 多孔Cu2-xSe光催化剂及制备方法 |
| CN108840313A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-20 | 曲阜师范大学 | 一种多级球状二硒化镍的制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110756223A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-02-07 | 青岛科技大学 | 一种吸附催化复合材料及其在污染物处理中的应用 |
| CN112531098A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-19 | 广东省科学院化工研究所 | 一种柔性热电材料及其制备方法 |
| CN112531098B (zh) * | 2020-12-24 | 2023-08-22 | 广东省科学院化工研究所 | 一种柔性热电材料及其制备方法 |
| CN113493190A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-10-12 | 辽宁科技大学 | 一种硒酸铜材料及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110155958B (zh) | 2022-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110155958A (zh) | 一种绣球状Cu2-xSe纳米材料及其制备和应用 | |
| CN103480400A (zh) | 一种磷酸银/氧化锌复合光催化材料及其制备方法 | |
| CN108043433B (zh) | 一种四氧化三锡/磷酸银复合材料光催化剂及其制备方法 | |
| CN107159274A (zh) | 一种BiOCl光催化剂的制备方法及制得的光催化剂和其应用 | |
| CN103521248A (zh) | 一种石墨烯基复合可见光催化材料的制备方法 | |
| CN113275011A (zh) | 一种花球状多级结构的氧化亚铜光催化剂的制备方法 | |
| Zhang et al. | Shape-dependent photocatalytic performance of SnFe 2 O 4 nanocrystals synthesized by hydrothermal method | |
| Quan et al. | Construction of an MZO heterojunction system with improved photocatalytic activity for degradation of organic dyes | |
| CN110407245A (zh) | 一锅法制备薄片状和球状氧化亚铜纳米颗粒的方法 | |
| CN113951278B (zh) | 过渡金属改性ZnO抗菌材料、制备方法及应用 | |
| CN111450828A (zh) | 一种八面体结构的铜/氧化亚铜光催化剂的快速制备方法 | |
| CN113415821B (zh) | 一种中空ZnxCd1-xS固溶体纳米球的制备方法及其应用 | |
| CN109160494B (zh) | 一种毛球状CdSe纳米材料的制备方法 | |
| CN108079990B (zh) | 一种二氧化钛包覆铜纳米复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN113181912A (zh) | 一种Cu2O-TiO2复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110803710B (zh) | 一种基于无表面活性剂微乳液制备氧化锌材料的方法 | |
| CN109806891A (zh) | 一种Ag2Se/GO微米花结构纳米材料的制备方法和应用 | |
| CN111939944A (zh) | 一种硒化镉量子点/二硫化钼复合光催化剂的制备与应用 | |
| CN106698498A (zh) | 一种纳米氧化亚铜催化剂的制备方法 | |
| CN108273522B (zh) | 一种具有梯形结构的z型半导体光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111672523A (zh) | 一种三维ZnFe2O4/BiOCl(001)复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN107597100B (zh) | 碳点修饰的二维钨酸钠/氧化钨光催化材料的制备方法 | |
| CN107486203B (zh) | 一种可回收漂浮型复合光催化球及其制备方法和应用 | |
| CN108212136A (zh) | 一种花状形貌定向生长SrTiO3的制备方法 | |
| CN107043096A (zh) | 一种纳米球形Ag3PO4及其制备方法和应用 |
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 |