一种分级结构的氧化铜纳米片的合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种分级结构的氧化铜纳米片的合成方法，所述的合成方法的具体步骤如下：（1）首先将二水合氯化铜，加入到四丁基氢氧化铵中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比是1:1-15。搅拌均匀，然后在室温下，密闭放置20-30小时；（2）然后进行离心分离，液相回收，固相用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次；（3）最后放在烘箱中，在45-55℃下，烘干，即得分级结构的氧化铜纳米片。本发明的分级结构的氧化铜纳米片的合成方法具有工艺简单，反应条件温和，并且不使用模板剂和表面活性剂和能耗低的优点。本发明制备的纳米材料可以用于催化，传感和抑菌材料等领域。
【专利说明】一种分级结构的氧化铜纳米片的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无机合成【技术领域】，尤其涉及一种分级结构的氧化铜纳米片的合成方法。
【背景技术】
[0002]分级结构指的是对于纳米材料而言，虽然整个尺寸不在纳米尺度的范畴(1-1OOnm),但是，它是由一些纳米结构(如纳米粒子，纳米棒或纳米线)的组装而成的，这些组装单元的尺度都在纳米尺寸。将这些纳米颗粒组成特殊的结构的过程就叫做组装。氧化铜纳米片就是在纳米尺度的氧化铜颗粒。
[0003]具有分级结构的纳米材料，由于它们的结构复杂，并具有许多不同的性质，在催化、环境改善、生物传感器等众多科学领域都有着极大的应用价值。
[0004]纳米氧化铜由于具有表面效应，量子尺寸效应，使其在电、磁、催化等领域表现出优异的性能。因此近年来，有关纳米氧化铜的制备、性能及应用的研究受到了人们的广泛关注。纳米氧化铜可以作为催化剂直接应用于化学工业，如催化氧化一氧化碳、乙醇、乙酸乙酯等物质，催化高氯酸铵热分解。氧化铜纳米粒子也可以用于传感器、抑菌材料等领域。合成氧化铜纳米粒子的主要方法有:室温固相法，低温固相配位化学反应法，溶胶-凝胶法，醇热法，快速液相沉淀法，水热-溶剂热法等。要得到分级结构的氧化铜纳米粒子，一般都需要引入表面活性剂，而且需要高温处理。而在室温下，得到分级结构的纳米粒子比较困难。
[0005]室温下，无模板剂和表面活性剂条件下合成。能耗低，反应条件简单易行。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种分级氧化铜纳米材料的制备方法。
[0007]本发明采用如下技术方案:
[0008]本发明的分级结构的氧化铜纳米片的合成方法的具体步骤如下:
[0009](I)首先将二水合氯化铜，加入到四丁基氢氧化铵中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比是1:1-15。搅拌均匀，然后在室温下，密闭放置20-30小时；
[0010](2)然后进行离心分离，液相回收，固相用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次；
[0011](3)最后放在烘箱中，在45-55°C下，烘干，即得分级结构的氧化铜纳米片。
[0012]步骤(1)中，四丁基氢氧化铵的质量浓度为10%。
[0013]步骤(1)中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比优选是1:10。
[0014]步骤(1)中，优选密闭放置24小时。
[0015]步骤(3)中，优选在50°C下，烘干。
[0016]本发明的积极效果如下:[0017]本发明的分级结构的氧化铜纳米片的合成方法具有工艺简单，反应条件温和，并且不使用模板剂和表面活性剂和能耗低的优点。本发明制备的纳米材料可以用于催化，传感和抑菌材料等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是实施例3制备的氧化铜纳米片的扫描电镜照片。
[0019]图2是实施例3制备的氧化铜纳米片的XRD谱图。
【具体实施方式】
[0020]下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
[0021]实施例1
[0022](I)首先将二水合氯化铜，加入到四丁基氢氧化铵中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比是1:1。搅拌均匀，然后在室温下，密闭放置20小时；
[0023](2)然后进行离心分离，液相回收，固相用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次；
[0024](3)最后放在烘箱中，在45°C下，烘干，即得分级结构的氧化铜纳米片。
[0025]步骤(1)中，四丁基氢氧化铵的质量浓度为10%。
[0026]实施例2
[0027](I)首先将二水合氯化铜，加入到四丁基氢氧化铵中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比是1:15。搅拌均匀，然后在室温下，密闭放置30小时；
[0028](2)然后进行离心分离，液相回收，固相用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次；
[0029](3)最后放在烘箱中，在55°C下，烘干，即得分级结构的氧化铜纳米片。
[0030]步骤(1)中，四丁基氢氧化铵的质量浓度为10%。
[0031]实施例3
[0032](I)首先将二水合氯化铜，加入到四丁基氢氧化铵中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比是1:10。搅拌均匀，然后在室温下，密闭放置24小时；
[0033](2)然后进行离心分离，液相回收，固相用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次；
[0034](3)最后放在烘箱中，在50°C下，烘干，即得分级结构的氧化铜纳米片。
[0035]步骤(1)中，四丁基氢氧化铵的质量浓度为10%。
[0036]实施例4
[0037]将本发明实施例3制备的氧化铜纳米片进行扫描电镜和X射线粉末衍射分析，如图1和图2所示，由图1我们可以看出所得样品为片状结构，纳米片的厚度约为20nm。另外，片状结构是由纳米线组装而成的分级结构，纳米线的直径为20nm左右。图2所得样品的XRD谱图，所有衍射峰都与CuO标准谱图(JCPDScardN0.48-1548)相对应，无其他杂质衍射峰出现，说明此条件下能得分级结构纳米片为纯相CuO，较强的衍射峰，说明样品的晶化程度较好。
[0038]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种分级结构的氧化铜纳米片的合成方法，其特征在于:所述的合成方法的具体步骤如下: (1)首先将二水合氯化铜，加入到四丁基氢氧化铵中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比是1:1-15。搅拌均匀，然后在室温下，密闭放置20-30小时； (2)然后进行离心分离，液相回收，固相用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇洗涤三次； (3)最后放在烘箱中，在45-55°C下，烘干，即得分级结构的氧化铜纳米片。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于:步骤(1)中，四丁基氢氧化铵的质量浓度为10%。
3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于:步骤(1)中，二水合氯化铜和四丁基氢氧化铵的摩尔比是1:10。
4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于:步骤(1)中，密闭放置24小时。
5.如权利要求1所 述的合成方法，其特征在于:步骤(3)中，在50°C下，烘干。
【文档编号】B82Y30/00GK103910374SQ201410143837
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】殷竟洲, 张宇, 李荣清, 张维光, 仲慧, 蒋正静, 盛振环, 毛广秀 申请人:淮阴师范学院