一種核殼狀氧化亞銅微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于銅的氧化物的制備，涉及一種氧化亞銅核殼狀微球的制備方法。該方法利用水熱法，通過(guò)控制反應(yīng)物的量以及試驗(yàn)參數(shù)，得到了形貌和尺寸均一的氧化亞銅核殼狀微米球，該材料有望進(jìn)一步應(yīng)用于光催化反應(yīng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于氧化亞銅在光催化、一氧化碳氧化、傳感器、抗菌試劑以及太陽(yáng)光能量轉(zhuǎn)換方面的巨大潛在應(yīng)用價(jià)值，引起了科學(xué)家們的關(guān)注(H.Pang, F.Gao, Q.Y.Lu, CrystEngComm,12，(2010)406-412)。氧化亞銅的光催化活性取決于它的形貌和微觀(guān)結(jié)構(gòu)。很多研究已經(jīng)通過(guò)調(diào)整其形貌成功地增強(qiáng)了氧化亞銅的光催化活性。
[0003]再過(guò)去的幾十年中，通過(guò)溶液方法制備無(wú)機(jī)納米結(jié)構(gòu)材料引起了人們很大的興趣。因?yàn)檫@種方法能夠在經(jīng)濟(jì)的條件下進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)。而且，這種化學(xué)方法可以控制得到新型的尺寸、形貌、晶面、晶型可控的功能材料。許多納米級(jí)別的結(jié)構(gòu)和無(wú)機(jī)納米材料陣列已經(jīng)通過(guò)溶液方法制得。(Kuo, C.H.；Chen, C.H.；Huang,Μ.H.Adv.Funct.Mater.2007，17,3773)例如，納米管、納米線(xiàn)、納米環(huán)、納米棒、納米核殼結(jié)構(gòu)等。在這些研究結(jié)果當(dāng)中，合成納米核殼結(jié)構(gòu)收到了人們極大的關(guān)注，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)能夠使得材料在化學(xué)傳感、藥物傳遞、醫(yī)學(xué)成像和能量存儲(chǔ)方面有巨大的應(yīng)用前景(Liu，B.；Zeng, H.C.J.Am.Chem.Soc.2003，125,4430.)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低的氧化亞銅核殼狀微球的制備方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種氧化亞銅核殼狀微球的制備方法，其特征在于包括如下步驟:
[0006](I)稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入10?10ml蒸餾水中，置于O?5°C環(huán)境下，電磁攪拌5?15min得A液。
[0007](2)稱(chēng)取 1.0 ?15.0g 硫酸銨((NH4)2S04)和 I ?20g 尿素(CO(NH2)2)，加入到 A液當(dāng)中，電磁攪拌10?120min得B液。
[0008](3)向B液當(dāng)中加入2?20ml有機(jī)試劑，電磁攪拌5?15min，得藍(lán)色溶液C。
[0009](4)量取10?20ml C液放入到25?50ml反應(yīng)釜中，保持溫度在50?150°C靜置I?24h。
[0010](5)將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌I?3次，再用有機(jī)溶劑洗滌I?3次，得到產(chǎn)物保持20?60°C，干燥12?24h。
[0011](6)將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持200?500°C煅燒I?5h后得到最終產(chǎn)物。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為實(shí)施例1中核殼狀氧化亞銅微球的掃描電子顯微鏡照片；
[0013]圖2為實(shí)施例2中核殼狀氧化亞銅微球的XRD圖片；
【具體實(shí)施方式】
:
[0014]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]實(shí)施例1
[0016]①稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入40ml蒸餾水中，置于(TC環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0017]②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0018]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0019]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0020]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0021]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持400°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
[0022]實(shí)施例2
[0023]①稱(chēng)取氯化銅(CuCl2.2H20) 1.71g，加入40ml蒸餾水中，置于0°C環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0024]②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0025]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0026]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0027]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0028]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持200°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
[0029]實(shí)施例3
[0030]①稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入40ml蒸餾水中，置于(TC環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0031 ] ②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0032]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0033]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0034]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0035]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持250°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
[0036]實(shí)施例4
[0037]①稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入40ml蒸餾水中，置于(TC環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0038]②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0039]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0040]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0041]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0042]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持300°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
[0043]實(shí)施例5
[0044]①稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入40ml蒸餾水中，置于(TC環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0045]②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0046]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0047]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0048]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0049]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持350°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
[0050]實(shí)施例6
[0051]①稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入40ml蒸餾水中，置于(TC環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0052]②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0053]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0054]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0055]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0056]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持450°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
[0057]實(shí)施例7
[0058]①稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入40ml蒸餾水中，置于(TC環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0059]②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0060]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0061]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0062]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0063]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持500°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
[0064]實(shí)施例8
[0065]①稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入40ml蒸餾水中，置于(TC環(huán)境下，電磁攪拌5min得A液。
[0066]②稱(chēng)取2.64g硫酸銨((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10min得B液。
[0067]③向B液當(dāng)中加入12ml有機(jī)試劑，電磁攪拌15min，得藍(lán)色溶液C。
[0068]④量取15ml C液放入到25ml反應(yīng)釜中，保持溫度在100°C靜置12h。
[0069]⑤將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3次，再用有機(jī)溶劑洗滌3次，得到產(chǎn)物保持60°C，干燥24h。
[0070]⑥將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持600°C煅燒1.5h后得到最終產(chǎn)物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核殼狀氧化亞銅微球的制備方法，其特征是包括下列步驟: (1)稱(chēng)取適量水溶性銅鹽，加入10?10ml蒸餾水中，置于O?5°C環(huán)境下，電磁攪拌5?15min得A液。 (2)稱(chēng)取1.0?15.0g硫酸銨((NH4) 2S04)和I?20g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液當(dāng)中，電磁攪拌10?120min得B液。 (3)向B液當(dāng)中加入2?20ml有機(jī)試劑，電磁攪拌5?15min，得藍(lán)色溶液C。 (4)量取10?20mlC液放入到25?50ml反應(yīng)釜中，保持溫度在50?150°C靜置I?24h。 (5)將反應(yīng)釜中得到的固體產(chǎn)物用蒸餾水洗滌I?3次，再用有機(jī)溶劑洗滌I?3次，得到產(chǎn)物保持20?60°C，干燥12?24h。 (6)將干燥后得到的產(chǎn)物在馬弗爐中保持200?500°C煅燒I?5h后得到最終產(chǎn)物。2.按權(quán)利要求1所述核殼狀氧化亞銅微球的制備方法，其特征是:所述步驟(I)中所述的水溶性銅鹽可以是硫酸銅、醋酸銅、硝酸銅、氯化銅。降溫的方式可以采用冷肼或是冰水浴。3.按權(quán)利要求1所述核殼狀氧化亞銅微球的制備方法，其特征是:所述步驟(I)中所述的水溶性銅鹽的量需保證其最終濃度為0.0lM04.按權(quán)利要求1所述核殼狀氧化亞銅微球的制備方法，其特征是:所述步驟(I)中所述保持低溫的方式可以采用冷肼或是冰水浴。5.按權(quán)利要求1所述核殼狀氧化亞銅微球的制備方法，其特征是:所述步驟(3)中所的有機(jī)試劑可以是乙醇或者丙醇。
【專(zhuān)利摘要】一種核殼狀氧化亞銅微球的制備方法，先利用水熱法方法得到前驅(qū)體，然后在不同燒結(jié)時(shí)間下，獲得尺寸分布均一的核殼狀氧化亞銅微球。該方法操作簡(jiǎn)便、快速、操作安全、成本低、重復(fù)性好。本方法中得到的核殼狀氧化亞銅微球有望在化學(xué)傳感、藥物傳遞、醫(yī)學(xué)成像和能量存儲(chǔ)方面有巨大的應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】B82Y30/00, B82Y40/00, C01G3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105439191
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410520122
【發(fā)明人】?jī)?chǔ)德清, 王澳軒, 孫洪明, 王立敏, 馬忠超
【申請(qǐng)人】天津工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年9月28日