[发明专利]一种氧化铜-氧化亚铜纳米复合物的可控制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化铜‑氧化亚铜纳米复合物的可控制备方法，是以硫酸铜、硫化钠和氢氧化钠为原料，采用简单一锅水热法制备技术，利用共沉淀反应和复合物内部氧化还原反应一锅法制备出氧化铜‑氧化亚铜纳米复合物。本发明具有工艺简单、无需分步处理、无副反应、产物成分可控、产品纯度高、原料易得等优点。

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备方法，具体涉及一种氧化铜-氧化亚铜纳米复合物的可控制备方法。

背景技术

氧化亚铜是一种典型的p型半导体光催化材料，直接带隙约为2.0-2.2eV，可被可见光激发。因此，其在可见光催化降解有机污染物、光解水产氢、一氧化碳催化氧化等方面有较大的应用前景。但是由于单一的窄带隙氧化亚铜，其光生电子与空穴容易快速复合，降低了氧化亚铜的光催化效率。虽然单一的氧化亚铜作为光催化剂仍然难以满足实际应用的要求，但氧化亚铜与其他半导体复合被认为是一种能够解决单一氧化亚铜诸多不足的有效方法。在不同类型的氧化亚铜复合物中，氧化亚铜与氧化铜的复合是元素组成最为简单的复合物。

现有技术中，可以通过对预先合成的氧化亚铜进行氧化得到氧化铜/氧化亚铜复合物，比如先合成出氧化亚铜，再将氧化亚铜部分氧化。现有的这种两步法，虽然可以制备出氧化铜/氧化亚铜复合物，但是氧化反应通常较为剧烈，无法定量控制复合物中各成分的含量，无法得到确定组成的氧化铜/氧化亚铜复合物。

为此，有必要针对上述问题，提出一种氧化铜-氧化亚铜纳米复合物的可控制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种工艺简单、原料易得、反应可控的氧化铜-氧化亚铜纳米复合物的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种氧化铜-氧化亚铜纳米复合物的可控制备方法，包括如下步骤：

a、将硫酸铜溶解在蒸馏水中，得到铜盐溶液A；

b、按摩尔比1:16将硫化钠和氢氧化钠溶解在蒸馏水中，得到混合溶液B；

c、按照硫酸铜和硫化钠的摩尔比为8:(1-x)，其中0x1，在室温下将铜盐溶液A和混合溶液B充分混合，发生如(1)式所示的共沉淀反应；然后将混合物转移至对位聚苯材质的水热反应釜内胆中，密封水热反应釜后，将其放入加热设备中进行水热反应，如式(2)所示；反应完成后，自然冷却，离心分离，洗涤、干燥，得到氧化铜-氧化亚铜纳米复合物产品。

所述铜盐溶液A中铜离子的浓度为0.32mol/L。

所述混合溶液B中硫离子的浓度为(0.04-0.04x)mol/L，氢氧离子的浓度为(0.64-0.64x)mol/L，其中0x1。

所述水热反应的温度为250℃，时间为6小时。

所述洗涤是先用蒸馏水对产物洗涤2次，再用无水乙醇对产物洗涤1次。

所述干燥是在85℃下真空干燥1小时。

本发明的有益效果体现在：

1、采用简单一锅水热法制备技术，利用共沉淀反应和复合物内部氧化还原反应一锅法制备出氧化铜-氧化亚铜纳米复合物，无需分步处理，操作简单；

2、使用硫酸铜、硫化钠和氢氧化钠为原材料，无需另外加入还原剂，原料简单易得，无污染；

3、反应定量进行，无副反应、产品纯度高；

4、通过控制原料硫化钠加入量，可以制备出不同氧化亚铜含量的氧化铜-氧化亚铜纳米复合物，产物成分可控。

附图说明