【技术实现步骤摘要】
一种从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法
本专利技术涉及熔盐溶剂化反应相关领域，具体涉及一种从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法。
技术介绍
过渡金属氧化物功能材料，由于来源储量丰富、理论活性高，能量密度和比电容都较高，循环稳定性好，且具有光敏、热敏、耐热性好等优点，因而在超级电容器、锂离子电池电极材料、传感器和催化剂方面有很大应用优势。以Cu2O为例，Cu2O是一种具有窄襟带宽度的p型半导体材料，能够直接利用可见光，并对太阳光具有较强的吸收效率。一般水中有机污染物比较难降解，且降解不彻底，而在光源照射下，Cu2O纳米颗粒能吸收光能，并把它转化成化学能，具有光催化活性，在光合成、污染物降解、抗菌保洁和光解水制氢方面应用广泛。而且Cu2O纳米颗粒的比电容远高于商业石墨，循环稳定性好，在超级电容器、锂离子电池电极材料方面具有明显的优势。目前制备Cu2O纳米颗粒的方法有烧结法、电化学法、化学沉淀法、水解法、溶胶-凝胶法、熔盐溶剂化法等。这些方法虽然可以制备出Cu2O纳米颗粒，但是都存在着诸多缺陷，诸如烧结法和电化学法消耗能源高、操作成本高，化学沉淀法...
【技术保护点】
1.一种从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：铜矿的预处理将铜矿球磨，得到粒径为＜40μm的铜矿粉末，将球磨后的铜矿粉末，升温至800～1100℃，在氧气气氛中，恒温焙烧4～8h，随炉冷却至室温，得到氧化后的铜矿粉末；步骤2：熔盐原料预处理将熔盐原料置于密封马弗炉中，真空状态下进行脱水处理，随炉冷却至室温，得到脱水后的熔盐原料；所述的熔盐原料为氯化盐、碳酸盐或硝酸盐中的一种或几种；步骤3：组装反应体系(1)将脱水后的熔盐原料放入坩埚中，再将坩埚放入反应器中，密封；(2)将密封后的反应器放入马弗炉中，真空状态下，升温至300～500...
【技术特征摘要】
1.一种从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：铜矿的预处理将铜矿球磨，得到粒径为＜40μm的铜矿粉末，将球磨后的铜矿粉末，升温至800～1100℃，在氧气气氛中，恒温焙烧4～8h，随炉冷却至室温，得到氧化后的铜矿粉末；步骤2：熔盐原料预处理将熔盐原料置于密封马弗炉中，真空状态下进行脱水处理，随炉冷却至室温，得到脱水后的熔盐原料；所述的熔盐原料为氯化盐、碳酸盐或硝酸盐中的一种或几种；步骤3：组装反应体系(1)将脱水后的熔盐原料放入坩埚中，再将坩埚放入反应器中，密封；(2)将密封后的反应器放入马弗炉中，真空状态下，升温至300～500℃，保温3～5h，通入氩气作为保护气，继续升温至熔盐熔化温度后，得到熔融状态的熔盐体系；(3)将氧化后的铜矿粉末放入熔融状态的熔盐体系中，恒温静置1～10h，随炉降至室温，得到Cu/Fe氧化物-熔盐体系；其中，氧化物粉末的加入量是熔盐体系总质量的1％～20％；所述的恒温静置温度比熔盐熔化的温度高50℃～400℃；(4)将坩埚取出，向Cu/Fe氧化物-熔盐体系加入去离子水，搅拌至Cu/Fe氧化物-熔盐体系中熔盐全部溶解，得到Cu/Fe氧化物-熔盐的悬浊液；步骤4：后处理(1)将Cu/Fe氧化物-熔盐的悬浊液静置分层后，将上层悬浊液取出，为含有Cu2O的悬浊液；下层为棕色固体沉淀物，清洗过滤，得到棕色沉淀物，棕色固体沉淀物干燥后，得到铁的氧化物粉末；(2)将含有Cu2O的悬浊液离心，得到橙黄色粉末；(3)将橙黄色的粉末反复清洗后，干燥，得到纳米Cu2O功能材料。2.如权利要求1所述的从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的铜矿，为黄铜矿、斑铜矿或其他硫化铜矿中的一种或几种；所述的氧化后的铜矿粉末中，主要成分为CuFe2O4和Fe2O3，其具体含量根据采用的铜矿成分确定。3.如权利要求1所述的从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法，其特征在于，所述的步骤1中，球磨参数为：采用行星式球磨机，其转速为580～600r/min，球磨时间为4～6h；所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹华意，张亚洲，赵海佳，谢宏伟，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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