一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种制备CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法。这种方法基于超分子组装，采用兼具亲

【技术实现步骤摘要】
一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法


[0001]本专利技术涉及纳米材料制备
，具体涉及一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]金属氧化物纳米复合材料可协同组成材料独特的功能以及在催化、能源等领域巨大的应用前景，而得到广泛的关注和研究。金属氧化物纳米复合材料的制备方法通常以共沉淀法为主流方法，但该方法在制备过程中较难控制材料微观结构，从而导致材料微观表界面稳定性差。
[0004]配位聚合物是一类有机配体与金属离子通过自组装过程形成的具有周期性网络结构的杂化材料，是制备纳米级金属氧化物的理想前驱体。
[0005]然而，在实际应用过程中存在的问题变现为两个方面：第一，材料功能单一，通常配位聚合物一般只能配位一种金属离子，较难得到多功能的复合材料；第二，单组分材料稳定性较差，例如作为催化剂使用时，容易积碳导致催化材料中毒失活。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，该方法采用超分子共组装技术制备CuO/Co3O4复合纳米带。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0008]本专利技术的第一方面，提供一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，具体合成步骤如下：
>[0009]将有机羧酸与铜盐在高纯水中水浴加热反应，过滤得到有机羧酸铜水溶液；
[0010]将有机羧酸与钴盐在高纯水中水浴加热反应，过滤得到有机羧酸钴水溶液；
[0011]量取等体积的有机羧酸铜水溶液和有机羧酸钴水溶液混合；向该混合水溶液中加入无水乙醇，轻摇后放入水浴中加热静置，然后离心，放入鼓风干燥箱干燥，得到有机羧酸铜/有机羧酸钴配位聚合物；
[0012]将得到的有机羧酸铜/有机羧酸钴配位聚合物在空气气氛下煅烧，得到CuO/Co3O4复合纳米带。
[0013]本专利技术的第二方面，提供一种上述合成方法制备得到的CuO/Co3O4复合纳米带。
[0014]本专利技术的有益效果为：
[0015](1)本专利技术利用超分子共组装模式构筑配位聚合物作为纳米复合材料功能前驱体，能够得到规整形貌的纳米复合材料。
[0016](2)本专利技术在反应过程中能够使金属离子达到分子水平的分散状态，可得到微观
结构上得到高度均匀的分散相和连续相，具有高的催化活性和磁性。
[0017](3)本专利技术反应条件温和、反应步骤简单、无需复杂设备和苛刻条件、反应试剂无毒、是一种环保型合成路线。
附图说明
[0018]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0019]图1为本专利技术实施例1制备的CuO/Co3O4复合纳米带的SEM图像。
[0020]图2为本专利技术实施例1制备的CuO/Co3O4复合纳米带的XRD图片。
[0021]图3为本专利技术实施例1制备的CuO/Co3O4复合纳米带降解亚甲基蓝的UV
‑
vis图片。
[0022]图4为本专利技术实施例1制备的CuO/Co3O4复合纳米带的室温饱和VSM图片。
具体实施方式
[0023]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0025]本专利技术提出了一种利用广义酸碱反应和超分子共组装来制备金属氧化物纳米复合材料的方法，该合成方法基于两种或两种以上配位化合物在水醇体系中通过改变溶剂比例影响反应体系的溶剂化机制，从而得到两种或两种以上配位化合物的共组装体。该方法简单、高效简单，为环境友好型合成法法，且能够得到具备特殊形貌的纳米复合材料。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，提供一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，具体合成步骤如下：
[0027]将有机羧酸与铜盐在高纯水中水浴加热反应，过滤得到有机羧酸铜水溶液；
[0028]将有机羧酸与钴盐在高纯水中水浴加热反应，过滤得到有机羧酸钴水溶液；
[0029]量取等体积的有机羧酸铜水溶液和有机羧酸钴水溶液混合；向该混合水溶液中加入无水乙醇，轻摇后放入水浴中加热静置，然后离心，放入鼓风干燥箱干燥，得到有机羧酸铜/有机羧酸钴配位聚合物；
[0030]将得到的有机羧酸铜/有机羧酸钴配位聚合物在空气气氛下煅烧，得到CuO/Co3O4复合纳米带。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，有机羧酸为不饱和烯酸类物质，优选为α
‑
甲基丙烯酸、丙烯酸；
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，有机羧酸的浓度范围为1mol/L～6mol/L；
[0033]在本专利技术的一些实施方式中，铜盐和钴盐均为二价金属盐；
[0034]铜盐优选为碱式碳酸铜，钴盐优选为碳酸钴；
[0035]在本专利技术的一些实施方式中，将有机羧酸与铜盐按照摩尔比4:1～10:1的比例置
于30～200mL的高纯水中，20℃～20℃的水浴反应2h～72h，然后过滤得到有机羧酸铜水溶液；
[0036]优选的，有机羧酸与铜盐按照摩尔比为4:1；
[0037]优选的，高纯水为100mL；
[0038]优选的，水浴反应的温度为60℃；
[0039]优选的，水浴反应时间为6h。
[0040]在本专利技术的一些实施方式中，有机羧酸与钴盐按照摩尔比2:1～10:1的比例置于30～200mL高纯水中，20℃～20℃水浴反应2h～72h，然后过滤得到有机羧酸钴水溶液；
[0041]优选的，有机羧酸与铜盐按照摩尔比为2:1；
[0042]优选的，高纯水为100mL；
[0043]优选的，水浴反应的温度为60℃；
[0044]优选的，水浴反应时间为6h。
[0045]在本专利技术的一些实施方式中，量取等体积的有机羧酸铜和有机羧酸钴混合水溶液；向该水溶液中加入前述有机羧酸铜和有机羧酸钴混合水溶液3～20倍体积的无水乙醇，轻摇后放入5℃～20℃水浴中静置1h～48h，然后离心5～20min，放入鼓风干燥箱干燥，得到有机羧酸铜/有机羧酸钴配位聚合物；
[0046]优选的，无水乙醇的体积为有机羧酸铜和有机羧酸钴混合水溶液体积的3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，其特征在于，具体合成步骤为：将有机羧酸与铜盐在高纯水中水浴加热反应，过滤得到有机羧酸铜水溶液；将有机羧酸与钴盐在高纯水中水浴加热反应，过滤得到有机羧酸钴水溶液；量取等体积的有机羧酸铜水溶液和有机羧酸钴水溶液混合；向该混合水溶液中加入无水乙醇，轻摇后放入水浴中加热静置，然后离心，放入鼓风干燥箱干燥，得到有机羧酸铜/有机羧酸钴配位聚合物；将得到的有机羧酸铜/有机羧酸钴配位聚合物在空气气氛下煅烧，得到CuO/Co3O4复合纳米带。2.如权利要求1所述的一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，其特征在于，所述有机羧酸为不饱和烯酸类物质；优选为α
‑
甲基丙烯酸、丙烯酸。3.如权利要求1所述的一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，其特征在于，所述有机羧酸的浓度范围为1mol/L～6mol/L。4.如权利要求1所述的一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，其特征在于，所述铜盐和钴盐均为二价金属盐；优选的，铜盐为碱式碳酸铜；优选的，钴盐为碳酸钴。5.如权利要求1所述的一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，其特征在于，将有机羧酸与铜盐按照摩尔比4:1～10:1的比例置于30～200mL的高纯水中，20℃～90℃的水浴反应2h～72h，然后过滤得到有机羧酸铜水溶液；优选的，有机羧酸与铜盐按照摩尔比为4:1；优选的，高纯水用量为100mL；优选的，水浴反应的温度为60℃；优选的，水浴反应时间为6h。6.如权利要求1所述的一种CuO/Co3O4复合纳米带的合成方法，其特征在于，将有机羧酸与钴盐按照摩尔比2:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽明，徐林煦，刘汝鹏，陈飞勇，沈雪，孙翠珍，王晋，杨志刚，樊浩宇，吴震，岳欣萌，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：