[发明专利]一种花状氧化铜纳米球的合成方法及应用

说明书

本发明涉及一种花状氧化铜纳米球的合成方法，包括以下步骤：将(Z)‑2‑甲氧亚氨基‑2‑(呋喃‑2‑基)乙酸铵溶于水中，形成溶液A；在磁力搅拌下向溶液A中加入氨水溶液和铜盐溶液，得溶液B；将溶液B保持在120～125℃下冷凝回流反应，得到褐色固体C；将固体C超声反应，得黑色固体D；将黑色固体D离心分离后，使用去离子水和无水乙醇进行洗涤，真空干燥后即得花状氧化铜纳米球；并提供上述合成方法制备的花状氧化铜纳米球在降解罗丹明B中的应用。上述技术方案中提供的花状氧化铜纳米球的合成方法，能有效解决现有沉淀法合成的氧化铜纳米材料形貌尺寸均一性差、比表面积较小的问题，同时花状氧化铜纳米球对染料废水能够有效地进行光催化降解。

技术领域

本发明涉及光催化纳米材料技术领域，具体涉及一种花状氧化铜纳米球的合成方法及应用。

背景技术

纳米材料是指由粒子尺寸介于1nm到100nm之间所构成的材料，自20世纪发现至今，其表现出优异的性质，与传统材料相比，在光学、力学、电磁学以及生物学等方面呈现诸多特性，受到科研工作者的青睐。

氧化铜，是一种p型半导体氧化物，具有窄带隙，纳米氧化铜材料属于典型的金属氧化物半导体纳米材料，在气体传感器、锂电池电极材料、太阳能电池、催化反应、生物制药、环境处理等众多方面具有较好的应用。近年来，科研工作者积极探索合成不同形貌的氧化铜纳米材料，目前，已通过不同合成方法成功制备氧化铜纳米线、纳米片、中空微球等材料。其中，花状氧化铜由于其具有较高的比表面、多活性位点、低堆积密度等特点，在环境催化方面应用较广，因此，花状氧化铜的合成受到众多关注。但是现有沉淀法合成的的氧化铜纳米材料，在无诱导剂的保护下形成氧化铜纳米材料往往形貌和尺寸均一性较差，从而导致其比表面积减小，在应用方面存在限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种花状氧化铜纳米球的合成方法，能有效解决现有沉淀法合成的氧化铜纳米材料形貌尺寸均一性差、比表面积较小的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种花状氧化铜纳米球的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)将(Z)-2-甲氧亚氨基-2-(呋喃-2-基)乙酸铵溶于水中，形成溶液A；

(b)在磁力搅拌下向溶液A中加入氨水溶液和铜盐溶液，搅拌得蓝色溶液B；

(c)将溶液B保持在120～125℃下冷凝回流反应2～4小时，至溶液B由蓝色变为浅黄色，得到褐色沉淀C；

(d)将沉淀C超声反应，获得黑色固体D；

(e)将黑色固体D离心分离后，使用去离子水和无水乙醇进行洗涤，真空干燥后即获得花状氧化铜纳米球。

其中，步骤(a)中(Z)-2-甲氧亚氨基-2-(呋喃-2-基)乙酸铵与水的质量比为0.37:10。

其中，步骤(b)中氨水溶液中浓氨水与水的投料质量比为0.35:10。

其中，步骤(b)中铜盐为硝酸铜或氯化铜或醋酸铜；且铜盐溶液中铜盐与水的质量比为0.60:10。

其中，步骤(d)中超声反应的条件为45～50℃反应5～7小时。

其中，步骤(e)中离心分离转速为6000转/min，时间为4～6min。

其中，步骤(e)中真空干燥的温度为60～65℃，时间为9～11h。

上述合成方法制备的花状氧化铜纳米球在降解罗丹明B中的应用。