[发明专利]一种诱导自组装梭子状纳米氧化铜的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种纳米氧化铜的制备方法，特别是一种梭子状纳米氧化铜的制备方法，属于无机纳米功能材料制备技术领域。

(二)背景技术

纳米氧化铜由于具有表面效应、量子尺寸效应、久保效应。使其在电、磁、催化等领域表现出不寻常的特性。具有普通氧化铜所无法比拟的特殊性和用途。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人们的广泛关注。作为纳米氧化铜的制备方法，目前国内外公知的方法有化学沉淀法、液相法、水热法等。由于化学沉淀法反应温度低、设备简单，制备出的纳米粒子分散好、分布均匀，是制备纳米氧化铜最常用的方法，目前为止由化学沉淀法合成的纳米氧化铜的形状很多，如带状(Hongxia Zhang，Milin Zhang，Materials Chemistry andPhysics，184，108(2008))；纤维状(刘成雁，李在元，刘海英，翟玉春，中国有色冶金，34，3(2006))；花状(Hongxia Zhang，Jing Feng，Milin Zhang，MaterialsResearch Bulletin，3221，43(2008))；纺锤状(罗元香，李丹，杨娟，刘孝恒，杨绪杰，陆路德，汪信，火炸药学报，53，3(2002))；棒状(Qi Liu，Yongye Liang，Hongjiang Liu，Jianming Hong，Zheng Xu，Materials Chemistry and Physics，5199，8(2006))；花状(Mohammad Vaseem，Ahmad Umar，Sang Hoon Kim，Yoon-BongHahn，J.Phys.Chem.C，5729，11(2008))。然而不同结构和形貌的纳米氧化铜具有不同的应用性能，因此，制备更多形貌纳米氧化铜的研究成为热点问题。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、易得、环境友好、可以得到梭子状纳米氧化铜的一种诱导自组装梭子状纳米氧化铜的方法。

本发明的目的是这样实现的：

将Cu(NO₃)₂·6H₂O放入去离子水中，配制成0.1M的硝酸铜溶液；在不断搅拌的条件下，将0.1M的硝酸铜溶液加入到等体积量的0.05M的六次甲基四胺溶液中构成混合液，然后按照每100ml的混合液加0.04-0.4gC₁₆H₃₃(CH₃)₃NBr的比例将C₁₆H₃₃(CH₃)₃NBr加入到混合液中，再用氢氧化钠溶液调节pH＝7.0，而后在搅拌条件下加热到100℃，并保温1-5小时，然后自然冷却到室温后离心分离、并用去离子水清洗数次，在40℃温度下干燥6小时，得到梭子状纳米氧化铜。

针对已有技术中纳米氧化铜制备方法存在的不足以及开发制备新形貌的纳米氧化铜，本发明提出利用六次甲基四胺作为沉淀剂，以十六烷基三甲基溴化胺为诱导剂自组装制备梭子状纳米氧化铜的新路线。本路线采用六次甲基四胺为沉淀剂，同时起到模板的作用，为组装成梭子状纳米氧化铜起到诱导作用。该方法获得单一均匀的梭子状纳米氧化铜。本发明的方法简便、原料易得、环境友好。

本发明的技术特征是将阳离子表面活性剂引入到化学沉淀法中。表面活性剂在反应过程中起到分散、诱导的作用，是形成单一均匀梭子状纳米氧化铜的关键。

本发明的方法得到的纳米氧化铜为高结晶度，切晶体的生长取向于[110]晶面。

将得到的一定量的梭子状纳米氧化铜加入到高氯酸铵中，测试其分解温度。证明其梭子状纳米氧化铜可使高氯酸铵的分解温度降低50℃左右。

(四)附图说明

图1a和图1b为梭子状纳米氧化铜在不同放大倍数的扫描电镜形貌像；

图2为梭子状纳米氧化铜的透射电镜形貌像。

(五)具体实施方式

下面举例对本发明做更详细地描述：