[发明专利]花状氧化铜纳米光催化剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种新型催化剂，具体为一种花状氧化铜纳米光催化剂的制备方法，属光催化技术领域。

背景技术:

人类社会和经济可持续发展日益面临能源短缺和环境恶化两大问题，正处在城镇化和工业化加速发展阶段的中国，对清洁能源及环境保护技术的研发需求尤为紧迫。理论上，从自然界获取可以利用太阳光能量并低成本制取氢能源是解决上述问题的理想途径，发展相关技术和新材料有广阔前景（张彤，2009，仪表技术与传感器）。

作为用途广泛的多功能无机材料，p型窄带半导体材料，纳米氧化铜具有独特的电、磁、催化特性，在气体传感、磁相转换、超导以及催化等领域有着广泛的用途。氧化铜已经广泛用于气敏传感器、 太阳能电池、 磁存储器件等元件的生产。纳米氧化铜粒径介于1～100nm，由于具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应以及宏观量子隧道效应等，与普通氧化铜相比，在磁性、热阻、光吸收、化学活性、催化剂和熔点等方面表现出奇特的物理化学性能，成为用途广泛的无机材料之一。由于纳米氧化铜在实际应用中表现出更加优异的性能，因此研究并找出纳米结构氧化铜的更优且简易的制备方法具有重要意义。

 

发明内容：

本发明提供一种花状氧化铜纳米光催化剂的制备方法，该方法较好地控制花状氧化铜均匀性，得到产品晶体粒径在10um左右，且该方法简单易行，适于工业化生产。

本发明的具体技术方案如下:

一种花状氧化铜纳米光催化剂的制备方法，其特征在于：该氧化铜的制备的方法的具体步骤如下：

将硫酸铜在搅拌条件下加入水中，形成硫酸铜0.01~0.5mol/L溶液；再加入0.1 ~1 mol/l氢氧化钠溶液，最后加入乌洛托品，搅拌3分钟；180℃水热10小时后，离心分离，用去离子水离心洗涤3次，60℃烘干即得；其中硫酸铜：氢氧化钠：乌洛托品用量的摩尔比为（0.02-1）：1：（1-10）。

本发明高度均一性的花状氧化铜纳米光催化剂的制备方法为在水溶液在搅拌条件下加入硫酸铜，氢氧化钠，乌洛托品。加入控制催化剂生长的物质为乌洛托品。

本发明相比现有技术具有如下有益效果：

本发明的高度均一性的花状氧化铜纳米光催化剂的制备方法，简单易行，在水溶液中，于搅拌条件下依次加入硫酸铜，氢氧化钠和乌洛托品即可。

本发明的制作方法简单易行，成本低廉，重现性，稳定性好，有利于大规模的推广。与现有国内外文献相比，方法简易，制得的光催化剂晶体形貌由单一晶体向多个方向生长而成的花状，高度均一(扫描电子显微镜的图像)，重现性好，且晶体稳定性好。

附图说明

图1为实施例一制备的花状氧化铜纳米光催化剂的扫描电子显微镜的图像。

图2为实施例一制备的花状氧化铜纳米光催化剂的XRD图像。

图3为实施例二制备的花状氧化铜纳米光催化剂的扫描电子显微镜的图像。

图4为实施例二制备的花状氧化铜纳米光催化剂的XRD图像。

图5为实施例三制备的花状氧化铜纳米光催化剂的扫描电子显微镜的图像。

图6为实施例三制备的花状氧化铜纳米光催化剂的XRD图像。

图7为实施例一制备的花状氧化铜纳米光催化剂的罗丹明B降解图。

具体实施方式

本发明的制备花状氧化铜的步骤如下：

将硫酸铜在搅拌条件下加入水中，形成硫酸铜0.01~0.5mol/L溶液；再加入0.1 ~1 mol/l氢氧化钠溶液，最后加入乌洛托品，搅拌3分钟；180℃水热10小时后，离心分离，用去离子水离心洗涤3次，60℃烘干， 研磨得到黑色的氧化铜粉末。

在上述反应过程中，硫酸铜：氢氧化钠：乌洛托品用量的摩尔比为（0.02-1）：1：（1-10）。

以下是本发明的几个实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。

 

实施例一：

该实例中，硫酸铜：氢氧化钠：乌洛托品用量的摩尔比为0.65：1：6.5。

将6.5mmol硫酸铜固体溶于20ml去离子水中，搅拌10分钟后，加入0.5mol/L的氢氧化钠溶液20mL，最后加入65mmol的乌洛托品，搅拌3分钟，180℃水热10小时后，离心分离，用去离子水洗涤3次，60℃烘干即可，得到本发明的花状氧化铜纳米光催化剂。