一种核壳状氧化亚铜微球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铜的氧化物的制备，涉及一种氧化亚铜核壳状微球的制备方法。该方法利用水热法，通过控制反应物的量以及试验参数，得到了形貌和尺寸均一的氧化亚铜核壳状微米球，该材料有望进一步应用于光催化反应。
【背景技术】
[0002]由于氧化亚铜在光催化、一氧化碳氧化、传感器、抗菌试剂以及太阳光能量转换方面的巨大潜在应用价值，引起了科学家们的关注(H.Pang, F.Gao, Q.Y.Lu, CrystEngComm,12，(2010)406-412)。氧化亚铜的光催化活性取决于它的形貌和微观结构。很多研究已经通过调整其形貌成功地增强了氧化亚铜的光催化活性。
[0003]再过去的几十年中，通过溶液方法制备无机纳米结构材料引起了人们很大的兴趣。因为这种方法能够在经济的条件下进行大规模的生产。而且，这种化学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。许多纳米级别的结构和无机纳米材料阵列已经通过溶液方法制得。(Kuo, C.H.；Chen, C.H.；Huang,Μ.H.Adv.Funct.Mater.2007，17,3773)例如，纳米管、纳米线、纳米环、纳米棒、纳米核壳结构等。在这些研究结果当中，合成纳米核壳结构收到了人们极大的关注，因为这种结构能够使得材料在化学传感、药物传递、医学成像和能量存储方面有巨大的应用前景(Liu，B.；Zeng, H.C.J.Am.Chem.Soc.2003，125,4430.)。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的首要技术问题是提供一种工艺简单、成本低的氧化亚铜核壳状微球的制备方法。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种氧化亚铜核壳状微球的制备方法，其特征在于包括如下步骤:
[0006](I)称取适量水溶性铜盐，加入10?10ml蒸馏水中，置于O?5°C环境下，电磁搅拌5?15min得A液。
[0007](2)称取 1.0 ?15.0g 硫酸铵((NH4)2S04)和 I ?20g 尿素(CO(NH2)2)，加入到 A液当中，电磁搅拌10?120min得B液。
[0008](3)向B液当中加入2?20ml有机试剂，电磁搅拌5?15min，得蓝色溶液C。
[0009](4)量取10?20ml C液放入到25?50ml反应釜中，保持温度在50?150°C静置I?24h。
[0010](5)将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤I?3次，再用有机溶剂洗涤I?3次，得到产物保持20?60°C，干燥12?24h。
[0011](6)将干燥后得到的产物在马弗炉中保持200?500°C煅烧I?5h后得到最终产物。
【附图说明】
[0012]图1为实施例1中核壳状氧化亚铜微球的扫描电子显微镜照片；
[0013]图2为实施例2中核壳状氧化亚铜微球的XRD图片；
【具体实施方式】
:
[0014]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0015]实施例1
[0016]①称取适量水溶性铜盐，加入40ml蒸馏水中，置于(TC环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0017]②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0018]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0019]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0020]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0021]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持400°C煅烧1.5h后得到最终产物。
[0022]实施例2
[0023]①称取氯化铜(CuCl2.2H20) 1.71g，加入40ml蒸馏水中，置于0°C环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0024]②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0025]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0026]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0027]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0028]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持200°C煅烧1.5h后得到最终产物。
[0029]实施例3
[0030]①称取适量水溶性铜盐，加入40ml蒸馏水中，置于(TC环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0031 ] ②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0032]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0033]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0034]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0035]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持250°C煅烧1.5h后得到最终产物。
[0036]实施例4
[0037]①称取适量水溶性铜盐，加入40ml蒸馏水中，置于(TC环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0038]②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0039]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0040]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0041]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0042]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持300°C煅烧1.5h后得到最终产物。
[0043]实施例5
[0044]①称取适量水溶性铜盐，加入40ml蒸馏水中，置于(TC环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0045]②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0046]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0047]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0048]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0049]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持350°C煅烧1.5h后得到最终产物。
[0050]实施例6
[0051]①称取适量水溶性铜盐，加入40ml蒸馏水中，置于(TC环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0052]②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0053]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0054]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0055]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0056]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持450°C煅烧1.5h后得到最终产物。
[0057]实施例7
[0058]①称取适量水溶性铜盐，加入40ml蒸馏水中，置于(TC环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0059]②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0060]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0061]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0062]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0063]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持500°C煅烧1.5h后得到最终产物。
[0064]实施例8
[0065]①称取适量水溶性铜盐，加入40ml蒸馏水中，置于(TC环境下，电磁搅拌5min得A液。
[0066]②称取2.64g硫酸铵((NH4) 2S04)和12.0g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10min得B液。
[0067]③向B液当中加入12ml有机试剂，电磁搅拌15min，得蓝色溶液C。
[0068]④量取15ml C液放入到25ml反应釜中，保持温度在100°C静置12h。
[0069]⑤将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤3次，再用有机溶剂洗涤3次，得到产物保持60°C，干燥24h。
[0070]⑥将干燥后得到的产物在马弗炉中保持600°C煅烧1.5h后得到最终产物。
【主权项】
1.一种核壳状氧化亚铜微球的制备方法，其特征是包括下列步骤: (1)称取适量水溶性铜盐，加入10?10ml蒸馏水中，置于O?5°C环境下，电磁搅拌5?15min得A液。 (2)称取1.0?15.0g硫酸铵((NH4) 2S04)和I?20g尿素(CO (NH2) 2)，加入到A液当中，电磁搅拌10?120min得B液。 (3)向B液当中加入2?20ml有机试剂，电磁搅拌5?15min，得蓝色溶液C。 (4)量取10?20mlC液放入到25?50ml反应釜中，保持温度在50?150°C静置I?24h。 (5)将反应釜中得到的固体产物用蒸馏水洗涤I?3次，再用有机溶剂洗涤I?3次，得到产物保持20?60°C，干燥12?24h。 (6)将干燥后得到的产物在马弗炉中保持200?500°C煅烧I?5h后得到最终产物。2.按权利要求1所述核壳状氧化亚铜微球的制备方法，其特征是:所述步骤(I)中所述的水溶性铜盐可以是硫酸铜、醋酸铜、硝酸铜、氯化铜。降温的方式可以采用冷肼或是冰水浴。3.按权利要求1所述核壳状氧化亚铜微球的制备方法，其特征是:所述步骤(I)中所述的水溶性铜盐的量需保证其最终浓度为0.0lM04.按权利要求1所述核壳状氧化亚铜微球的制备方法，其特征是:所述步骤(I)中所述保持低温的方式可以采用冷肼或是冰水浴。5.按权利要求1所述核壳状氧化亚铜微球的制备方法，其特征是:所述步骤(3)中所的有机试剂可以是乙醇或者丙醇。
【专利摘要】一种核壳状氧化亚铜微球的制备方法，先利用水热法方法得到前驱体，然后在不同烧结时间下，获得尺寸分布均一的核壳状氧化亚铜微球。该方法操作简便、快速、操作安全、成本低、重复性好。本方法中得到的核壳状氧化亚铜微球有望在化学传感、药物传递、医学成像和能量存储方面有巨大的应用前景。
【IPC分类】B82Y30/00, B82Y40/00, C01G3/02
【公开号】CN105439191
【申请号】CN201410520122
【发明人】储德清, 王澳轩, 孙洪明, 王立敏, 马忠超
【申请人】天津工业大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月28日