本發(fā)明涉及納米無(wú)機(jī)金屬氧化物的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種cuo納米棒的制備方法。

背景技術(shù)：

文獻(xiàn)研究表明：材料的性能與其微觀結(jié)構(gòu)單元的尺寸密切相關(guān)。由于cuo的比表面積隨其晶粒尺寸的減小而急劇增加，使得納米cuo產(chǎn)生了其塊狀物質(zhì)所不具備的特殊效應(yīng)，如表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。所以，納米cuo在高溫超導(dǎo)、電子器件、催化劑、傳感器、抗菌和除臭等方面具有一般塊體cuo所無(wú)法比擬的特殊性能。

現(xiàn)有報(bào)道中，為了獲得特殊形貌和納米尺寸的cuo，通常所涉及的制備工藝中都要添加表面活性劑和模板劑，但是添加的表面活性劑和模板劑具有難以徹底清除的缺點(diǎn)，影響產(chǎn)物純度，繼而降低納米cuo的使用性能。所以，開發(fā)一種“綠色”的、不含任何表面活性劑和模板劑的納米cuo的制備方法尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是現(xiàn)有的納米cuo的制備方法，添加表面活性劑和模板劑，影響納米cuo的使用性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種cuo納米棒的制備方法。所述cuo納米棒的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制二價(jià)銅鹽的有機(jī)溶液：用有機(jī)溶劑配制二價(jià)銅鹽的有機(jī)溶液，使cu²⁺的摩爾濃度為0.001～0.1mol/l，并將二價(jià)銅鹽溶液攪拌加熱到60～78℃，記作溶液a；

所述的二價(jià)銅鹽為cu(no3)2、cu(ch3coo)2、cuso4、cucl2中的一種或幾種的混合物；

(2)配制堿的有機(jī)溶液：用有機(jī)溶劑(與步驟(1)中的有機(jī)溶劑相同)配制堿的有機(jī)溶液，記作溶液b；

溶液b中oh^-的摩爾濃度為0.01～1.0mol/l；

(3)將步驟(2)所配置的溶液b緩慢滴加到溶液a中，加入的過(guò)程中始終保持?jǐn)嚢韬腿芤簻囟炔蛔?，得到含有藍(lán)色沉淀的固液混合物；

(4)將純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍(lán)色沉淀的固液混合物中，維持溫度60～78℃1min以上，此時(shí)藍(lán)色沉淀逐漸轉(zhuǎn)變成棕色和/或黑色的cuo沉淀物；

(5)將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物乙醇離心洗滌3～5次，最后將離心洗滌后的產(chǎn)物加熱干燥6～12h，得到cuo納米棒。

進(jìn)一步地，步驟(1)和步驟(2)中的有機(jī)溶劑為乙醇、乙二醇、丙三醇和n,n-二甲基甲酰胺中的一種或幾種的混合物。

優(yōu)選地，溶液b中oh^-的摩爾濃度與溶液a中cu²⁺的摩爾濃度比為10:1～1:1。

優(yōu)選地，步驟(3)中，將溶液b逐滴滴加到溶液a中。

進(jìn)一步地，步驟(4)中純水的體積與步驟(1)和(2)中有機(jī)溶劑的總體積之比為1:6～6:1。

優(yōu)選地，所述步驟(5)中離心轉(zhuǎn)速為7000～9000r/min，每次離心15～30min。

優(yōu)選地，最后將離心洗滌后的產(chǎn)物50～80℃下干燥6～12h。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明開發(fā)了一種不使用任何表面活性劑和模板劑的納米cuo粉末制備工藝，所合成的cuo為納米棒結(jié)構(gòu)，其直徑小于15nm，且整個(gè)制備過(guò)程操作簡(jiǎn)便、成本低廉，既解決了納米尺度下表面活性劑和模板劑難以徹底清除的缺點(diǎn)，也迎合了當(dāng)下環(huán)保高效、操作簡(jiǎn)單、適合大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)需求。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本申請(qǐng)?zhí)峁┑腸uo納米棒的制備方法，采用液相合成法，成本低，可控性好，操作性簡(jiǎn)單便捷，通過(guò)對(duì)銅鹽種類、反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度的調(diào)控，制備出純度高、尺寸均勻的cuo納米棒，制備出的cuo納米棒直徑小于15nm。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑腸uo納米棒的制備方法，不含任何表面活性劑和模板劑，后續(xù)處理簡(jiǎn)單、便捷，無(wú)需脫除cuo中表面活性劑和模板劑，得到的cuo納米棒純度高、尺寸均勻，對(duì)納米cuo使用性能的提升具有重要意義。

附圖說(shuō)明

圖1(a)、(b)為實(shí)施例1制備的cuo納米棒的不同放大倍數(shù)下的透射電子顯微照片。

圖2為實(shí)施例2制備的cuo納米棒的透射電子顯微照片。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將0.029g硝酸銅與30ml無(wú)水乙醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍(lán)色溶液，并將所配置的硝酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到75℃，記作溶液a；

(2)：將0.024g氫氧化鈉與30ml無(wú)水乙醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過(guò)程保持磁力攪拌并維持溫度在75℃，得到含有藍(lán)色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在75℃，將30ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍(lán)色沉淀的固液混合物中，保溫15min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無(wú)水乙醇離心洗滌5次，轉(zhuǎn)速7000r/min，每次離心25min，最后將離心洗滌后的產(chǎn)物在80℃下干燥6h，得到cuo納米棒。

本實(shí)施例得到的cuo納米棒的tem圖如圖1所示。圖1中(a)和(b)為不同方法倍數(shù)下的圖，從圖中可以看出，制得的cuo納米棒長(zhǎng)短、粗細(xì)均勻，cuo納米棒的直徑小于15nm。

實(shí)施例2

一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將1.870g硝酸銅與100ml丙三醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清的淡藍(lán)色溶液，并將所配置的硝酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到70℃，記作溶液a；

(2)：將0.560g氫氧化鉀與50ml丙三醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過(guò)程保持?jǐn)嚢杓訜岬?0℃，得到含有藍(lán)色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在70℃，將50ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍(lán)色沉淀的固液混合物中，保溫時(shí)間20min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無(wú)水乙醇離心洗滌4次，轉(zhuǎn)速8000r/min，每次離心20min，最后將離心洗滌后的產(chǎn)物在70℃下干燥8h，得到cuo納米棒。

本實(shí)施例得到的cuo納米棒的tem圖如圖1所示。從圖中可以看出，制得的cuo納米棒長(zhǎng)短、粗細(xì)均勻，cuo納米棒的直徑小于15nm。

實(shí)施例3

本實(shí)施例一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將0.090g醋酸銅與50mln,n-二甲基甲酰胺(dmf)混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍(lán)色溶液，并將所配置的醋酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到65℃并保溫10分鐘，記作溶液a；

(2)：將0.072g氫氧化鈉與20mldmf配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過(guò)程保持?jǐn)嚢杓訜岬?5℃，得到含有藍(lán)色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在65℃，將70ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍(lán)色沉淀的固液混合物中，保溫時(shí)間40min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無(wú)水乙醇離心洗滌3次，轉(zhuǎn)速8500r/min，每次離心15min，最后將離心洗滌后的產(chǎn)物在65℃下干燥10h，得到cuo納米棒。

實(shí)施例4

本實(shí)施例一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將1.345g氯化銅與200ml乙二醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍(lán)色溶液，并將所配置的氯化銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到78℃，記作溶液a；

(2)：將0.140g氫氧化鈉與50ml乙二醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過(guò)程保持?jǐn)嚢杓訜岬?8℃，得到含有藍(lán)色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在78℃，將750ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍(lán)色沉淀的固液混合物中，保溫時(shí)間10min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無(wú)水乙醇離心洗滌5次，轉(zhuǎn)速8000r/min，每次離心15min，最后將離心洗滌后的產(chǎn)物在55℃下干燥12h，得到cuo納米棒。

實(shí)施例5

本實(shí)施例一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將1.915g硫酸銅與150ml無(wú)水乙醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍(lán)色溶液，并將所配置的硫酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到60℃，記作溶液a；

(2)：將0.720g氫氧化鈉與30ml無(wú)水乙醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過(guò)程保持?jǐn)嚢杓訜岬?0℃，得到含有藍(lán)色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在60℃，將1l的純水加入到(3)所獲得的含有藍(lán)色沉淀的固液混合物中，保溫時(shí)間5min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無(wú)水乙醇離心洗滌5次，，轉(zhuǎn)速9000r/min，每次離心20min，最后將離心洗滌后的產(chǎn)物在75℃下干燥7h，得到cuo納米棒。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。