一种硒酸铜材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种硒酸铜材料及其制备方法和用途，属于新型功能材料技术领域。本发明专利技术将硒源和铜源溶于碱性溶液，混合均匀，其中硒源、铜源与碱性溶液的的比值为1.59～3.18g:2.22g:20mL，在60℃～90℃反应12～15h，收集沉淀物，进行洗涤、过滤、干燥，得到硒酸铜材料。本发明专利技术所提供的制备方法可在60℃～90℃的低温环境实现硒酸铜的制备，避免了SeO2高温挥发的这一固有问题。这一固有问题。这一固有问题。

【技术实现步骤摘要】
一种硒酸铜材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及新型功能材料
，更具体的涉及一种硒酸铜材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]多铁性材料是指材料中包含两种及两种以上铁性有序，这些铁性有序包括铁电性(反铁电性)，铁磁性(反铁磁性、亚铁磁性)和铁弹性。是一种集电与磁性能于一身的多功能材料。多铁性材料(如既有铁电性又有铁磁性的磁电复合材料等)不但具备各种单一的铁性(如铁电性、铁磁性)，而且通过铁性的耦合复合协同作用，可以通过磁场控制电极化或者通过电场控制磁极化。它同时还具有一些新的效应，大大拓宽了铁性材料的应用范围。硒酸铜是一种新型多铁材料，可以用于外接电子场效应晶体管(FELD)代替直流旋转Skyrmion晶格，不仅为探索超低功率自旋电子器件开辟了一条新的途径，同时，也为磁电功能的节能自旋电子学器件的开发奠定了基础。
[0003]使用传统固相法制备硒酸铜，需要在600℃的高温下合成硒酸铜，这个过程会伴随着SeO2挥发，并产生有毒气体。因此，在低温制备硒酸铜，防止SeO2的挥发，制备出更纯净的硒酸铜材料，势在必行。基于此，本专利技术提供了一种硒酸铜材料的制备方法，旨在解决SeO2高温挥发这一固有问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种硒酸铜材料及其制备方法和用途，可在60℃～90℃的低温环境实现硒酸铜的制备，避免了SeO2高温挥发的这一固有问题。
[0005]本专利技术的第一个目的是提供了一种硒酸铜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]称取硒源和铜源溶于碱性溶液，混合均匀，其中硒源、铜源与碱性溶液的的比值为1.59～3.18g:2.22g:20mL，之后在60℃～90℃反应12～15h，收集沉淀物，进行洗涤、过滤、干燥得到硒酸铜材料。
[0007]优选的，硒源为SeO2，铜源为CuO。
[0008]优选的，碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾，碱性溶液的浓度为4～5mol/L。
[0009]优选的，碱性溶液的浓度为5mol/L。
[0010]优选的，洗涤所用溶液为无水乙醇或纯水。
[0011]优选的，过滤方式为抽滤或压滤。
[0012]优选的，干燥方式为真空干燥、流化床干燥和喷雾干燥中的一种。
[0013]优选的，干燥温度为100～150℃。
[0014]本专利技术的第二个目的是根据上述方法制备得到硒酸铜材料，所述硒酸铜材料的化学式为Cu
x
OSeO3，其中，1≤x≤2。
[0015]本专利技术的第三个目的是提供上述硫酸铜材料在制备自旋电子学器件、磁传感器、换能器件和信息存储元件中的用途。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术采用低温水热法，在60℃～90℃的低温环境实现硒酸铜的制备，避免了SeO2高温挥发的这一固有问题，在60℃～90℃的低温环境搅拌后，就可以实现硒酸铜的制备，与传统高温固相法相比，并且降低了能耗，降低了成本，提高了效率，适用于大规模的工业化生产。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例3中所得材料的XRD图；
[0019]图2为本专利技术实施例3中所得材料的SEM图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]下述实验方法和检测方法，如没有特殊说明，均为常规方法；下述试剂和原料，如没有特殊说明，均为市售试剂和原料。
[0022]实施例1
[0023]一种硒酸铜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将SeO2、CuO分别称取3.18g、2.22g，将SeO2、CuO放入浓度为5mol/L的NaOH溶液中，使用磁力搅拌器在50℃下搅拌均匀得到反应液，然后将反应液转移至水热釜中60℃搅拌12h，得到沉淀物，采用抽滤方式洗涤沉淀物，用玻璃棒引流，将固液混合物转移到滤纸上；打开抽气泵开关，开始抽滤。洗涤时，将少量无水乙醇洒到固体上，静置片刻，再将其抽干。过滤完之后，使固体连同滤纸一起落入洁净的纸片或表面皿上。揭去滤纸，将固体连同滤纸置于100℃下真空干燥2h，得到硒酸铜材料CuOSeO3。
[0025]实施例2
[0026]一种硒酸铜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0027]将SeO2、CuO分别称取2.39g、2.22g，将SeO2、CuO放入浓度为5mol/L的NaOH溶液中，使用磁力搅拌器在40℃下搅拌均匀得到反应液，然后将反应液转移至水热釜中80℃搅拌12h，得到沉淀物，采用抽滤方式洗涤沉淀物，用玻璃棒引流，将固液混合物转移到滤纸上；打开抽气泵开关，开始抽滤。洗涤时，将少量无水乙醇洒到固体上，静置片刻，再将其抽干。过滤完之后，使固体连同滤纸一起落入洁净的纸片或表面皿上，150℃下喷雾干燥，得到硒酸铜材料Cu
1.5
OSeO3。
[0028]实施例3
[0029]一种硒酸铜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0030]将SeO2、CuO分别称取1.59g、2.22g，将SeO2、CuO放入浓度为5mol/L的NaOH溶液中，使用磁力搅拌器在50℃下搅拌均匀得到反应液，然后将反应液转移至水热釜中90℃搅拌12h，得到沉淀物，将沉淀物用纯水进行洗涤，120℃下喷雾干燥，得到硒酸铜材料Cu2OSeO3。
[0031]实施例4
[0032]一种硒酸铜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0033]将SeO2、CuO分别称取1.59g、2.22g，将SeO2、CuO放入浓度为5mol/L的KOH溶液中，使用磁力搅拌器在40℃下搅拌均匀得到反应液，然后将反应液转移至水热釜中60℃搅拌12h，得到沉淀物，将沉淀物用纯水进行洗涤，130℃下采用流化床干燥，得到硒酸铜材料Cu2OSeO3。
[0034]实施例5
[0035]一种硒酸铜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0036]将SeO2、CuO分别称取1.59g、2.22g，将SeO2、CuO放入浓度为4.5mol/L的NaOH溶液中，使用磁力搅拌器在50℃下搅拌均匀得到反应液，然后将反应液转移至水热釜中90℃搅拌15h，得到沉淀物，将沉淀物用纯水进行洗涤，120℃下喷雾干燥，得到硒酸铜材料Cu2OSeO3。
[0037]实施例6
[0038]一种硒酸铜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0039]将SeO2、CuO分别称取2.39g、2.22g，将SeO2、CuO放入浓度为4.7mol/L的NaOH溶液中，使用磁力搅拌器在40℃下搅拌均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硒酸铜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取硒源和铜源溶于碱性溶液，混合均匀，其中硒源、铜源与碱性溶液的的比值为1.59～3.18g:2.22g:20mL，之后在60℃～90℃反应12～15h，收集沉淀物，进行洗涤、过滤、干燥得到硒酸铜材料。2.根据权利要求1所述的一种硒酸铜材料的制备方法，其特征在于，硒源为SeO2，铜源为CuO。3.根据权利要求2所述的一种硒酸铜材料的制备方法，其特征在于，碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾，碱性溶液的浓度为4～5mol/L。4.根据权利要求3所述的一种硒酸铜材料的制备方法，其特征在于，碱性溶液的浓度为5mol/L。5.根据权利要求1所述的一种硒酸铜材料的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘高斌，胡文财，王韬，王森，韩露，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：