本发明专利技术属于无机材料制备技术领域，具体涉及一种氧化铜(CuO)粉末的制备方法。CuO在气体传感器、生物传感器、纳米流体、光探测器、含能材料、场致发射、超级电容器、无机污染物的去除、光催化、磁存储介质等诸多领域有着广泛的应用前景。本发明专利技术采用钒酸铜水热高温分解法来制备CuO，首先制备出钒酸铜，然后以钒酸铜为原料高温分解至CuO。与现有的CuO制备方法相比，该新方法容易控制CuO形貌和结构，特别是，可调节CuO晶体中的定向排列生长机制，制备出多孔结构和实心结构的CuO介晶。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机材料制备
，具体涉及。
技术介绍
氧化铜(CuO) —直是处在研究热点之中的过渡金属氧化物，其为p型半导体，具有窄的带隙(1.2eV)。CuO是有价值的太阳能电池材料，具有高的太阳能吸收能力，低的热发射，相对较好的电性能和较高的载流子浓度。CuO是一种有效的C0和N0氧化的催化剂，也是挥发性有机气体如甲醇等的氧化的催化剂。纳米CuO的超疏水性使其可以做为具有荷叶效应的自清洁材料，也可以用于表面保护，纺织，水/油分离等。另外，CuO作为锂电池的阳极材料没有像SnOjP T1 2那样受到大量的重视，然而，CuO纳米结构具有制备简单，易大批量生产，无毒，储量丰富，低成本等特点，这为CuO赢得了更多机会。在气体传感领域，过渡金属氧化物，包括Sn02、Zn0、Ti02以及它们的非化学计量比氧化物，已经被广泛研究，而CuO作为一种新的传感材料的研究也在增多。总之，CuO在气体传感器、生物传感器、纳米流体、光探测器、含能材料、场致发射、超级电容器、无机污染物的去除、光催化、磁存储介质等诸多领域有着广泛的应用前景。化学沉淀法是最常用的CuO制备方法，通常是将铜盐和碱类的溶液混合，生成氢氧化铜，氢氧化铜在一定温度下转化为CuO。在空气气氛下对铜进行煅烧，也可制备出CuO产品。另外，以铜盐或者含铜的金属有机骨架物为原料，一定温度下进行煅烧分解亦可得到CuO ο
技术实现思路
本专利技术设计了一种新的反应途径来制备CuO，钒酸铜水热高温分解法。该反应以前没有经过报道，也未曾用来制备CuO纳米结构。—种氧化铜粉末的制备方法，其特征在于，采用钒酸铜高温水热一步法制备CuO，具体步骤如下:将铜源、钒源和pH调节剂加入水中(铜源与钒源的摩尔比例在1-5之间，pH值在8-11之间)，然后混合，搅拌直至形成透明溶液或浑浊悬浮液；再将溶液或者悬浮液放入水热反应釜，于120-160°C温度下保温1-5小时，生成钒酸铜；提高水热反应釜的加热温度，于180-250°C温度下保温1-40小时，然后取出反应釜，冷却至室温后，打开容器，用蒸馏水清洗后得到CuO粉末。上述铜源是以各类铜盐为铜源，钒源偏钒酸铵或偏钒酸钠为钒源，各类碱为pH调节剂。铜盐为硝酸铜、氯化铜、乙酸铜、硫酸铜、碱式硫酸铜、碱式碳酸铜中一种或多种；碱类为氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钙和一水合氨(氨水)中一种或多种；隹凡源为偏f凡酸钱、偏f凡酸钠中的至少一种。与现有的CuO制备方法相比，该新方法容易控制CuO形貌和结构，特别是，可调节CuO晶体中的定向排列生长机制，制备出多孔结构和实心结构的CuO介晶。【附图说明】图1为CuO粉末介晶的扫描电镜图。图2为CuO粉末介晶的透射电镜衍射斑点图。 图3为CuO粉末介晶XRD图谱。【具体实施方式】实施例1:将0.11克偏钒酸铵，0.05克氯化铜，0.lg氢氧化钠加入35毫升蒸馏水中，常温下超声振荡15分钟，搅拌3小时，将混合液体放入50毫升聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热罐中，拧紧盖子后，将水热罐放入170°C烘箱中，保温1小时；提高烘箱的温度至200°C，保温8小时后，将水热罐取出烘箱，置于空气中冷却至室温，然后将水热罐子打开，倒出里面的混合物，在4000转/分钟的离心机中离心，得到沉淀，然后用水和乙醇反复清洗，得到CuO材料。实施例2:将0.2克偏钒酸铵，0.5克乙酸铜，0.5g氢氧化钾加入35毫升蒸馏水中，常温下超声振荡15分钟，搅拌3小时，将混合液体放入50毫升聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热罐中，拧紧盖子后，将水热罐放入150°C烘箱中，保温3小时；提高烘箱的温度至220°C，保温4小时后，将水热罐取出烘箱，置于空气中冷却至室温，倒出里面的沉淀，在4000转/分钟的离心机中离心，然后用水和乙醇反复清洗沉淀，得到CuO材料。【主权项】1.，其特征在于，采用钒酸铜高温水热分解法制备CuO，具体步骤如下: 将铜源、钒源和pH调节剂加入水中，铜源与钒源的摩尔比例在1-5之间，pH值在8-11之间，然后混合，搅拌直至形成透明溶液或浑浊悬浮液；再将溶液或者悬浮液放入水热反应釜，于120-160°C温度下保温1-5小时，生成钒酸铜；提高水热反应釜的加热温度，于180-250°C温度下保温1-40小时，然后取出反应釜，冷却至室温后，打开容器，用蒸馏水清洗后得到CuO粉末。2.根据权利要求1所述的氧化铜粉末的制备方法，其特征在于以各类铜盐为铜源，偏钒酸铵或偏钒酸钠为钒源，各类碱为pH调节剂。铜盐为硝酸铜、氯化铜、乙酸铜、硫酸铜、碱式硫酸铜、碱式碳酸铜中一种或多种；碱类为氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钙和一水合氨(氨水)中一种或多种；钒源为偏钒酸铵、偏钒酸钠中的至少一种。【专利摘要】本专利技术属于无机材料制备
，具体涉及一种氧化铜(CuO)粉末的制备方法。CuO在气体传感器、生物传感器、纳米流体、光探测器、含能材料、场致发射、超级电容器、无机污染物的去除、光催化、磁存储介质等诸多领域有着广泛的应用前景。本专利技术采用钒酸铜水热高温分解法来制备CuO，首先制备出钒酸铜，然后以钒酸铜为原料高温分解至CuO。与现有的CuO制备方法相比，该新方法容易控制CuO形貌和结构，特别是，可调节CuO晶体中的定向排列生长机制，制备出多孔结构和实心结构的CuO介晶。【IPC分类】C01G3/02【公开号】CN105347383【申请号】CN201510944330【专利技术人】秦明礼, 贾宝瑞, 曲选辉, 路新, 章林, 张自利, 吴昊阳, 鲁慧峰, 陈鹏起, 曹知勤, 李睿 【申请人】北京科技大学【公开日】2016年2月24日【申请日】2015年12月16日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化铜粉末的制备方法，其特征在于，采用钒酸铜高温水热分解法制备CuO，具体步骤如下：将铜源、钒源和pH调节剂加入水中,铜源与钒源的摩尔比例在1‑5之间，pH值在8‑11之间，然后混合，搅拌直至形成透明溶液或浑浊悬浮液；再将溶液或者悬浮液放入水热反应釜，于120‑160℃温度下保温1‑5小时，生成钒酸铜；提高水热反应釜的加热温度，于180‑250℃温度下保温1‑40小时，然后取出反应釜，冷却至室温后，打开容器，用蒸馏水清洗后得到CuO粉末。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：秦明礼，贾宝瑞，曲选辉，路新，章林，张自利，吴昊阳，鲁慧峰，陈鹏起，曹知勤，李睿，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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