CN102180509A - 一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法 - Google Patents

一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102180509A
CN102180509A CN 201110075769 CN201110075769A CN102180509A CN 102180509 A CN102180509 A CN 102180509A CN 201110075769 CN201110075769 CN 201110075769 CN 201110075769 A CN201110075769 A CN 201110075769A CN 102180509 A CN102180509 A CN 102180509A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cuo
thanomin
cu2o
cupric nitrate
product
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
CN 201110075769
Other languages
English (en)
Other versions
CN102180509B (zh
Inventor
王顺利
唐为华
朱晖文
李培刚
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.)
Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Zhejiang University of Science and Technology ZUST
Original Assignee
Zhejiang Sci Tech University ZSTU
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 Zhejiang Sci Tech University ZSTU filed Critical Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Priority to CN2011100757696A priority Critical patent/CN102180509B/zh
Publication of CN102180509A publication Critical patent/CN102180509A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102180509B publication Critical patent/CN102180509B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种无机材料氧化铜/氧化亚铜(CuO/Cu2O)复合材料的制备方法，具体是指氧化铜/氧化亚铜空心微米球的制备方法。本发明通过将硝酸铜、乙醇胺溶于蒸馏水中，在磁力搅拌下，使其形成均一的深蓝色溶液，将深蓝色溶液移入反应釜内，密封后将其加热，并保温一定时间，然后自然冷却至室温；再将黑色反应物沉淀离心分离，并用去离子水洗涤，干燥后得到产物为CuO/Cu2O复合空心微米球。本发明的优点：工艺可控性强，易操作，成本低，制得的产物纯度高。本发明所制备的产品在半导体行业具有广泛的用途。

Description

一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法
技术领域
本发明涉及一种无机材料氧化铜/氧化亚铜(CuO/Cu2O)复合材料的制备方法，尤其是氧化铜/氧化亚铜空心微米球的制备方法。
技术背景
氧化铜(CuO)与氧化亚铜(Cu2O)都是重要的半导体过渡金属氧化物，具备优异的电学性能，在催化剂、气体传感器、锂离子电池材料、场发射发射器及磁性材料等领域有着良好的应用前景。目前制备氧化铜(CuO)与氧化亚铜(Cu2O)空心微米球的方法主要有硬模板法，软模板法，差别扩散法(Kirkendall effect)，奥式熟化法(Ostwald ripening)，化学自组装法。奥式熟化是一种材料生长的机理，材料从分子阶段开始，首先形成一定尺寸的晶核，然后所有的分子都依附于晶核生长，这个阶段不会再形成新的晶核，只是晶核生长的越来越大，这个过程中小于一个临界尺寸的粒子逐渐溶解，然后质量转移到大于这个临界尺寸的粒子上，伴随着小粒子的溶解和大粒子的长大，就形成了空心结构。利用奥式熟化机理，通过水热法制备无机氧化物纳米(微米)空心球，不需要添加任何模板，不易引入杂质，工艺简单，所得产物尺寸均匀，形貌和结构稳定，是一种合成空心球的有效方法。但是利用奥式熟化机理，乙醇胺为还原剂与沉淀剂，水热法制备成分可控CuO/Cu2O复合空心微米球还没有报道。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提出了一种方便、有效的制备方法。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)将硝酸铜、乙醇胺溶于蒸馏水中，搅拌形成均匀溶液；其中硝酸铜与乙醇胺的摩尔比为1∶4～5；硝酸铜和乙醇胺的摩尔总数与蒸馏水的摩尔比为1∶85～90；其中的硝酸铜为带3个结晶水的硝酸铜；乙醇胺的浓度为2.0mol·L-1；
(2)将溶液装入反应釜内，密封后将其加热至180～200℃进行反应，并保温12～20小时，然后自然冷却至室温；
(3)将反应物进行沉淀、离心分离，并用去离子水洗涤3次，于80℃干燥4小时得到黑色产物为CuO/Cu2O复合空心微米球。
作为优选，上述制备方法中溶液装入反应釜后的装填度为80％；装填度是指反应物料的体积占反应釜体积的百分比。
本发明是采用奥式熟化水热法，将硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O、乙醇胺HOC2H4NH2溶于蒸馏水中，在磁力搅拌下，使其形成均一的深蓝色溶液，将深蓝色溶液移入体积为内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内，密封后将其加热，并保温12～20小时，然后自然冷却至室温。将其中黑色反应沉淀离心分离，依次用去离子水洗涤，然后干燥得到产物，所得黑色的产物为CuO/Cu2O复合空心微米球。
有益效果：本发明制备过程中，所用试剂均为商业产品，无需繁琐制备；工艺可控性强，易操作，成本低，制得的产物纯度高。
附图说明
图1是用本发明方法180℃制得的CuO/Cu2O复合空心微米球的扫描电镜(SEM)照片；
图2是用本发明方法180℃制得的CuO/Cu2O复合空心微米球的X射线衍射(XRD)谱图；
图3是用本发明方法200℃制得的CuO/Cu2O复合空心微米球的扫描电镜(SEM)照片；
图4是用本发明方法200℃制得的CuO/Cu2O复合空心微米球的X射线衍射(XRD)谱图；
具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明。
实施例1
将2mmol硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O，4mL乙醇胺HOC2H4NH2(2.0mol·L-1)溶于12mL蒸馏水中，在磁力搅拌下，使其形成均一的深蓝色溶液，将深蓝色溶液移入体积为20mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内，装填度为80％，密封后将其加热至180℃分别保温12小时，然后自然冷却至室温。将其中黑色沉淀离心分离，依次用去离子水洗涤3次，于80℃干燥4小时得到产物。将所得黑色的产物直接在扫描电镜下观察(如图1)，可以发现大量直径在3到6微米左右空心球生成。图2的XRD分析表明产物为CuO和Cu2O的复合物，其所含成分比例分别为74.7％和25.3％(表1)。
实施例2
将2mmol硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O，4mL乙醇胺HOC2H4NH2(2.0mol·L-1)溶于12mL蒸馏水中，在磁力搅拌下，使其形成均一的深蓝色溶液，将深蓝色溶液移入体积为20mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内，装填度为80％，密封后将其加热至180℃分别保温20小时，然后自然冷却至室温。将其中黑色沉淀离心分离，依次用去离子水洗涤3次，于80℃干燥4小时得到产物。产物的形貌和结构实施例1相同。CuO和Cu2O的成份比例分别为31.4％和68.6％(表1)。
实施例3
将2mmol硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O，4mL乙醇胺HOC2H4NH2(2.0mol·L-1)溶于12mL蒸馏水中，在磁力搅拌下，使其形成均一的深蓝色溶液，将深蓝色溶液移入体积为20mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内，装填度为80％，密封后将其加热至200℃分别保温12小时，然后自然冷却至室温。将其中黑色沉淀离心分离，依次用去离子水洗涤3次，于80℃干燥4小时得到产物。将所得黑色的产物直接在扫描电镜下观察(如图3)，可以发现大量直径在2到4微米左右，表面多空状的空心球生成。图4的XRD分析表明产物为CuO和Cu2O的复合物，其所含成分比例分别为71.4％和26.8％(表1)。产物的形貌，结构和成分等特性均与实施例1相似。
实施例4
将2mmol硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O，4mL乙醇胺HOC2H4NH2(2.0mol·L-1)溶于12mL蒸馏水中，在磁力搅拌下，使其形成均一的深蓝色溶液，将深蓝色溶液移入体积为20mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜内，装填度为80％，密封后将其加热至200℃分别保温20小时，然后自然冷却至室温。将其中黑色沉淀离心分离，依次用去离子水洗涤3次，于80℃干燥4小时得到产物。产物的形貌，结构和成分等特性均与实施例3相同。CuO和Cu2O的成份比例分别为23.6％和76.4％(表1)。
表1如下：
表1
  样品   WCuO(％)   WCu2O(％)
  实施例1   74.7   25.3
  实施例2   31.4   68.6
  实施例3   71.4   26.8
  实施例4   23.6   76.4

Claims (2)

1.一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)将硝酸铜、乙醇胺溶于蒸馏水中，搅拌形成均匀溶液；其中硝酸铜与乙醇胺的摩尔比为1∶4～5；硝酸铜和乙醇胺的摩尔总数与蒸馏水的摩尔比为1∶85～90；其中的硝酸铜为带3个结晶水的硝酸铜；乙醇胺的浓度为2.0mol·L-1；
(2)将溶液装入反应釜内，密封后将其加热至180～200℃进行反应，并保温12～20小时，然后自然冷却至室温；
(3)将反应物进行沉淀、离心分离，并用去离子水洗涤3次，于80℃干燥4小时得到黑色产物为CuO/Cu2O复合空心微米球。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于溶液装入反应釜后的装填度为80％。
CN2011100757696A 2011-03-28 2011-03-28 一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法 Expired - Fee Related CN102180509B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100757696A CN102180509B (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100757696A CN102180509B (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102180509A true CN102180509A (zh) 2011-09-14
CN102180509B CN102180509B (zh) 2012-07-11

Family

ID=44566836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100757696A Expired - Fee Related CN102180509B (zh) 2011-03-28 2011-03-28 一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102180509B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102350499A (zh) * 2011-09-28 2012-02-15 河北工业大学 一种Cu/Cu2O核壳复合微球及其制备方法
CN102659166A (zh) * 2012-05-21 2012-09-12 兰州大学 一种具有室温铁磁性CuO/Cu2O块体复合材料的制备方法
CN103364453A (zh) * 2013-06-28 2013-10-23 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 氧化锡-氧化锌复合空心微球气敏传感器件及制备方法
CN104108739A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 广东致卓精密金属科技有限公司 一种可控粒径的球形氧化铜的制备方法
CN109261984A (zh) * 2018-11-23 2019-01-25 陕西科技大学 一种Ni纳米空心球的制备方法
CN111495365A (zh) * 2020-05-29 2020-08-07 扬州大学 一种新型n-Cu2O/CuO半导体光催化剂的制备方法
CN111517356A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 浙江理工大学 一种Cu2O纳米管及其制备方法
CN112110489A (zh) * 2020-09-24 2020-12-22 西北大学 一种微球状CuS-MoS2复合材料的制备方法
CN112536034A (zh) * 2020-11-22 2021-03-23 重庆交通大学 CQDS/CuO@Cu2O微米球的制备方法
CN116651453A (zh) * 2023-05-31 2023-08-29 南京工业大学 一种热分解合成的Cu2O/Cu异质结构纳米材料及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620157A (en) * 1979-07-25 1981-02-25 Hitachi Ltd Treatment of waste water from chemical copper plating process
SU1701633A1 (ru) * 1989-04-04 1991-12-30 Тбилисский Государственный Университет Способ получени смеси порошков меди и оксида меди
JP2008094686A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Tohoku Univ マイクロ・ナノ構造体及びその製造方法
CN101332999A (zh) * 2008-07-30 2008-12-31 江南大学 一种水相软模板法制备粒径可控Cu2O或CuO中空亚微球的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620157A (en) * 1979-07-25 1981-02-25 Hitachi Ltd Treatment of waste water from chemical copper plating process
SU1701633A1 (ru) * 1989-04-04 1991-12-30 Тбилисский Государственный Университет Способ получени смеси порошков меди и оксида меди
JP2008094686A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Tohoku Univ マイクロ・ナノ構造体及びその製造方法
CN101332999A (zh) * 2008-07-30 2008-12-31 江南大学 一种水相软模板法制备粒径可控Cu2O或CuO中空亚微球的方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102350499B (zh) * 2011-09-28 2013-05-08 河北工业大学 一种Cu/Cu2O核壳复合微球的制备方法
CN102350499A (zh) * 2011-09-28 2012-02-15 河北工业大学 一种Cu/Cu2O核壳复合微球及其制备方法
CN102659166A (zh) * 2012-05-21 2012-09-12 兰州大学 一种具有室温铁磁性CuO/Cu2O块体复合材料的制备方法
CN102659166B (zh) * 2012-05-21 2014-07-02 兰州大学 一种具有室温铁磁性CuO/Cu2O块体复合材料的制备方法
CN104108739A (zh) * 2013-04-22 2014-10-22 广东致卓精密金属科技有限公司 一种可控粒径的球形氧化铜的制备方法
CN103364453A (zh) * 2013-06-28 2013-10-23 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 氧化锡-氧化锌复合空心微球气敏传感器件及制备方法
CN103364453B (zh) * 2013-06-28 2016-05-25 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 氧化锡-氧化锌复合空心微球气敏传感器件及制备方法
CN109261984A (zh) * 2018-11-23 2019-01-25 陕西科技大学 一种Ni纳米空心球的制备方法
CN109261984B (zh) * 2018-11-23 2022-04-19 陕西科技大学 一种Ni纳米空心球的制备方法
CN111517356B (zh) * 2020-04-30 2022-03-29 浙江理工大学 一种Cu2O纳米管及其制备方法
CN111517356A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 浙江理工大学 一种Cu2O纳米管及其制备方法
CN111495365A (zh) * 2020-05-29 2020-08-07 扬州大学 一种新型n-Cu2O/CuO半导体光催化剂的制备方法
CN112110489B (zh) * 2020-09-24 2021-09-03 西北大学 一种微球状CuS-MoS2复合材料的制备方法
CN112110489A (zh) * 2020-09-24 2020-12-22 西北大学 一种微球状CuS-MoS2复合材料的制备方法
CN112536034A (zh) * 2020-11-22 2021-03-23 重庆交通大学 CQDS/CuO@Cu2O微米球的制备方法
CN116651453A (zh) * 2023-05-31 2023-08-29 南京工业大学 一种热分解合成的Cu2O/Cu异质结构纳米材料及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN102180509B (zh) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102180509B (zh) 一种成分可控CuO/Cu2O空心球的制备方法
WO2015149517A1 (zh) 纳米金属或纳米金属氧化物颗粒的超临界水热合成方法
CN106732589A (zh) 一种氧化铜/氧化亚铜/石墨烯纳米复合材料的制备方法
CN110265225B (zh) 制备氮掺杂三维多孔碳微球负载碳化钼/氮化钼和铁纳米颗粒复合材料的方法
CN102126762A (zh) 表面形貌可控的NiO纳米花状微球的制备方法
CN104860311B (zh) 一种石墨烯的制备方法
Cui et al. Formation of FeMoO 4 hollow microspheres via a chemical conversion-induced Ostwald ripening process
CN103215104A (zh) 一种复合金属氧化物载氧体及其制备方法
CN102641736A (zh) 一种海胆状氧化铜催化剂、其制备方法及其用途
CN105967175A (zh) 水溶性氟化石墨烯的制备方法
CN104857945A (zh) 一种氧化锌/碳微米球复合材料的制备方法
CN108658038B (zh) 一种基于LiAlH4的储氢材料及其制备方法
CN114644329B (zh) 一种纳米磷酸铁锰锂的水热合成方法
CN104118903A (zh) 三维花状氧化锌纳米材料的制备方法
CN102807255A (zh) 一种具有花状形貌的纳米氢氧化钴材料及其制备方法
CN101723351A (zh) 一种Bi2Te3/碳纳米管复合材料的制备方法
CN113814408B (zh) 一种CuPd合金纳米晶的制备及其组分调控方法
CN106477623B (zh) 一种制备绒球状钛酸锂的方法
CN102139910A (zh) 一种制备蒲公英状氧化铜空心微米球的方法
CN111974420B (zh) 一种MnFe2O4@MoxSn1-xS2磁性催化材料及其制备方法
CN102070196A (zh) 一种低温制备二氧化锰纳米棒的方法
Gao et al. Time-dependent hydrothermal synthesis and self-evolution mechanism of Cu2O microcrystals
CN114908413A (zh) 一种纳米氧化亚铜立方体单晶的制备方法、应用及冷冻液
CN104477967A (zh) 一种以碳量子点为还原剂制备氧化亚铜微晶的方法
CN102275973A (zh) 一种碱式碳酸铜微球的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120711

Termination date: 20130328