一种磷化亚铜-氧化亚铜复合材料的制备方法

文档序号:26278023发布日期:2021-08-13 19:34阅读:173来源:国知局

本发明属于材料技术领域,具体涉及一种磷化亚铜-氧化亚铜核壳结构复合材料的制备方法。



背景技术:

磷化亚铜(cu3p)常用做铜焊料和催化剂,在光学领域的应用尚未引起足够的关注。作为p型半导体材料,与p型半导体氧化亚铜(cu2o)复合后,可用作光致发光材料。材料的机构影响材料性能,本专利设计和制备了核壳结构的磷化亚铜-氧化亚铜复合材料(cu3p@cu2o),该材料在紫外或可见光激发下能够发射出近红外光。



技术实现要素:

本发明根据现有技术的不足,提出了一种磷化亚铜-氧化亚铜复合材料的制备方法。

本发明首先合成纳米磷化亚铜,然后在其外部包裹一层氧化亚铜,形成核壳结构(cu3p@cu2o)复合材料。

本发明一种磷化亚铜-氧化亚铜复合材料的制备方法,具体包括以下步骤:

步骤(1).将次磷酸钠和球形铜纳米颗粒放入刚玉坩埚中研磨,之后装入刚玉舟中;次磷酸钠与铜纳米颗粒的质量比为:6:1-1:1;铜纳米颗粒的直径为30-50nm;

步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中,抽真空后,充入1个大气压的氩气,然后刚玉管两端密封;

步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至280-300℃,升温速率为10℃/min;温度升至280-300℃后保温,保温时间为30~60min;然后自然冷却至室温,刚玉管抽真空去除管内残留气体,然后取出产物;

步骤(4).将步骤(3)制备的产物倒入烧杯中,然后加入去离子水,搅拌,然后离心沉降分离,获得沉淀物,沉淀物反复用去离子水清洗、离心分离两次,获得干净的沉淀物。

步骤(5).将硝酸铜和聚乙烯聚吡咯烷酮和50ml水装入的烧杯中,搅拌上述物质溶解后。在磁力搅拌下,将步骤(4)产物加入烧杯中。然后,向烧杯中缓慢滴加水合肼10微升。然后反复用去离子水洗涤和离心分离两次,获得核壳结构的沉淀物,即得到磷化亚铜-氧化亚铜复合材料;所述的硝酸铜、聚乙烯聚吡咯烷酮和沉淀物的质量比为2:1:1。

作为优选,所述的刚玉管直径为2cm。

作为优选,所述的刚玉舟尺寸为0.8厘米×0.6厘米×6厘米。

作为优选,刚玉管抽真空的设备带尾气净化设备。

本发明的优点是:氧化亚铜在纳米磷化亚铜表面生长,形成核壳结构,这种结构提高材料的光致发光性能。另外,本方法制备简单,成本低。

具体实施方式

实施例一:

步骤(1).将次磷酸钠3g和3g直径30nm球形铜纳米颗粒放入刚玉坩埚中研磨,之后装入尺寸为0.8厘米×0.6厘米×6厘米刚玉舟中;

步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中,抽真空后,充入1个大气压的氩气,然后刚玉管两端密封;刚玉管直径为2cm;

步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至280℃,升温速率为10℃/min;温度升至280℃后保温,保温时间为30min;然后自然冷却至室温,刚玉管抽真空去除管内残留气体,然后取出产物;

步骤(4).将步骤(3)制备的产物倒入100ml烧杯中,然后加入去离子水,搅拌,然后离心沉降分离,获得沉淀物,沉淀物反复去离子水清洗、离心分离两次,获得干净的沉淀物。

步骤(5).将2g硝酸铜、1g聚乙烯聚吡咯烷酮和50ml水装入100ml的烧杯中,搅拌上述物质溶解后。在磁力搅拌下,将步骤(4)产物1g加入烧杯中。然后,向烧杯中缓慢滴加水合肼10微升。然后反复用去离子水洗涤和离心分离两次,获得核壳结构的沉淀物。

实施例二:

步骤(1).将次磷酸钠4g和2g直径40nm球形铜纳米颗粒放入刚玉坩埚中研磨,之后装入刚玉舟中;

步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中,抽真空后,充入1个大气压的氩气,然后刚玉管两端密封;

步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至290℃,升温速率为10℃/min;温度升至290℃后保温,保温时间为50min;然后自然冷却至室温,刚玉管抽真空(带尾气净化设备)去除管内残留气体,然后取出产物;

步骤(4).将步骤(3)制备的产物倒入100ml烧杯中,然后加入去离子水,搅拌,然后离心沉降分离,获得沉淀物,沉淀物反复去离子水清洗、离心分离两次,获得干净的沉淀物。

步骤(5).将2g硝酸铜、1g聚乙烯聚吡咯烷酮和50ml水装入100ml的烧杯中,搅拌上述物质溶解后。在磁力搅拌下,将步骤(4)产物1g加入烧杯中。然后,向烧杯中缓慢滴加水合肼10微升。然后反复用去离子水洗涤和离心分离两次,获得核壳结构的沉淀物。

实施例三:

步骤(1).将次磷酸钠6g和1g直径50nm球形铜纳米颗粒放入刚玉坩埚中研磨,之后装入刚玉舟(0.8厘米×0.6厘米×6厘米)中;

步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中,抽真空后,充入1个大气压的氩气,然后刚玉管两端密封;

步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至300℃,升温速率为10℃/min;温度升至300℃后保温,保温时间为60min;然后自然冷却至室温,刚玉管抽真空(带尾气净化设备)去除管内残留气体,然后取出产物;

步骤(4).将步骤(3)制备的产物倒入100ml烧杯中,然后加入去离子水,搅拌,然后离心沉降分离,获得沉淀物,沉淀物反复去离子水清洗、离心分离两次,获得干净的沉淀物。

步骤(5).将2g硝酸铜、1g聚乙烯聚吡咯烷酮和50ml水装入100ml的烧杯中,搅拌上述物质溶解后。在磁力搅拌下,将步骤(4)产物1g加入烧杯中。然后,向烧杯中缓慢滴加水合肼10微升。然后反复用去离子水洗涤和离心分离两次,获得核壳结构的沉淀物。



技术特征:

1.一种磷化亚铜-氧化亚铜复合材料的制备方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:

步骤(1).将次磷酸钠和球形铜纳米颗粒放入刚玉坩埚中研磨,之后装入刚玉舟中;次磷酸钠与铜纳米颗粒的质量比为:6:1-1:1;铜纳米颗粒的直径为30-50nm;

步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中,抽真空后,充入1个大气压的氩气,然后刚玉管两端密封;

步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至280-300℃,升温速率为10℃/min;温度升至280-300℃后保温,保温时间为30~60min;然后自然冷却至室温,刚玉管抽真空去除管内残留气体,然后取出产物;

步骤(4).将步骤(3)制备的产物倒入烧杯中,然后加入去离子水,搅拌,然后离心沉降分离,获得沉淀物,沉淀物反复用去离子水清洗、离心分离两次,获得干净的沉淀物;

步骤(5).将硝酸铜和聚乙烯聚吡咯烷酮和50ml水装入的烧杯中,搅拌上述物质溶解后;在磁力搅拌下,将步骤(4)产物加入烧杯中;然后,向烧杯中缓慢滴加水合肼10微升;然后反复用去离子水洗涤和离心分离两次,获得核壳结构的沉淀物,即得到磷化亚铜-氧化亚铜复合材料;所述的硝酸铜、聚乙烯聚吡咯烷酮和沉淀物的质量比为2:1:1。

2.根据权利要求1所述的一种磷化亚铜-氧化亚铜复合材料的制备方法,其特征在于:所述的刚玉管直径为2cm。

3.根据权利要求1所述的一种磷化亚铜-氧化亚铜复合材料的制备方法,其特征在于:所述的刚玉舟尺寸为0.8厘米×0.6厘米×6厘米。

4.根据权利要求1所述的一种磷化亚铜-氧化亚铜复合材料的制备方法,其特征在于:刚玉管抽真空的设备带尾气净化设备。


技术总结
本发明公开了一种磷化亚铜‑氧化亚铜复合材料的制备方法,本发明首先合成纳米磷化亚铜,然后在其外部包裹一层氧化亚铜,形成核壳结构(Cu3P@Cu2O)复合材料;本发明氧化亚铜在纳米磷化亚铜表面生长,形成核壳结构,这种结构提高材料的光致发光性能。另外,本方法制备简单,成本低。

技术研发人员:彭雪;吕燕飞;蔡庆锋;赵士超
受保护的技术使用者:杭州电子科技大学
技术研发日:2021.05.28
技术公布日:2021.08.13
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