一維納米氫氧化銅的溶液法合成

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1、一維納米氫氧化銅的溶液法合成摘要:本文介紹了氫氧化銅的性質(zhì)和用途,總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外的液相法制備一維納米氫氧化銅結(jié)構(gòu)的方法,并初步介紹了由納米氫氧化銅前驅(qū)體制備銅氧族化合物的相關(guān)轉(zhuǎn)化?！　￡P(guān)鍵詞:納米氫氧化銅前驅(qū)體溶液法　　:TQ450.6:A:1672-3791(2011)01(c)-0003-01　　　　氫氧化銅的研究與應(yīng)用有著悠久的歷史,在化學(xué)工業(yè)中,氫氧化銅是有名的催化劑、媒染劑、著色劑和人造絲顏料,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,它又是殺真菌劑—波爾多液的主要成分。氫氧化銅是廣泛應(yīng)用于植物病害防治的廣譜殺菌劑,也是無機(jī)銅制劑中的一枝新秀。它能進(jìn)入病菌細(xì)胞內(nèi),將病菌殺死,但不能進(jìn)入植

2、物細(xì)胞,對(duì)作物安全,是農(nóng)業(yè)部列入無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)推薦使用品種之一。納米技術(shù)的發(fā)展為氫氧化銅的應(yīng)用提供了更為廣闊的市場(chǎng)前景。納米氫氧化銅具有納米材料的小尺寸效應(yīng),比表面積急劇增大,表面原子和體相原子相當(dāng),表層原子活性大大提高,游離出來的活性銅離子成倍增加。同時(shí),納米氫氧化銅懸浮劑噴灑均勻,持效期長(zhǎng),用量低,防止土地堿化,降低了噴灑勞動(dòng)量。因此納米氫氧化銅殺菌劑能夠取代傳統(tǒng)的波爾多液,殺菌效果有了質(zhì)的飛躍,具有良好的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益?！　　　?氫氧化銅特質(zhì)　　氫氧化銅是一種層狀物質(zhì),正交晶系的晶體結(jié)構(gòu),是組裝一維納米材料的良好材料。氫氧化銅易熱分解形成銅的氧化物,還可以轉(zhuǎn)化

3、為銅氧族其他化合物?！　〖{米結(jié)構(gòu)銅氧族化合物作為重要的p—型半導(dǎo)體材料,在熱電、光電、催化、傳感、超導(dǎo)、太陽能電池等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。如納米CuS與CuO,帶隙能分別為1.2eV和2eV,具有可見光吸收、紅外區(qū)透過等光學(xué)特性,在新型光控器件、光催化劑和光電極等領(lǐng)域備受青睞;同時(shí),由于具有高電導(dǎo)率和高能電容的特性,因此是鋰離子電池中優(yōu)良的陰極材料。此外,還是良好的低溫超導(dǎo)材料、高溫快離子導(dǎo)體材料。目前對(duì)于氫氧化銅一維納米材料的研究大多集中在其合成方法的探索,或者在合成氫氧化銅一維納米材料后將該材料作為前驅(qū)體或可犧牲模板進(jìn)一步制備出銅的其它化合物的一維納米材料?！　　　?/p>

4、2制備方法介紹　　目前采用較多的合成方法是使用不同的銅源進(jìn)行液相合成。　　Yang等人以Cu2S納米線為先驅(qū)體通過協(xié)同自組裝的方法在液相中合成。氫氧化銅納米帶在電子束的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸~,最后在碳存在下經(jīng)過熱處理轉(zhuǎn)變?yōu)殂~的納米線。之后,在氨水溶液中在銅片上合成出氫氧化銅的納米帶陣列,并經(jīng)熱處理將氫氧化銅納米帶陣列轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸~納米帶陣列。該氫氧化銅納米帶陣列還可作為可犧牲模板制備CuO納米棒陣列、Cu2O納米帶陣列、Cu9S8納米帶陣列和Cu納米線。Zhang等人以氫氧化鈉和硫代硫酸氨為反應(yīng)物在銅片上合成出單晶氫氧化銅納米管。Hou等人也在液相中以氫氧化鉀、硫代硫酸鉀和銅片

5、為反應(yīng)物在銅片上合成出氫氧化銅的亞微米結(jié)構(gòu),此氫氧化銅亞微米結(jié)構(gòu)經(jīng)熱處理最后形成氧化銅的亞微米帶狀結(jié)構(gòu)。Lu等人也在液相中合成出氫氧化銅一維納米結(jié)構(gòu),并討論了通過改變反應(yīng)物加入的順序可以制備出不同形態(tài)的納米結(jié)構(gòu)。Song等人在水溶液和有機(jī)物的界面上成功的合成出氫氧化銅的納米線。Park等人通過堿式硝酸銅(Cu2(OH)3N03)與氫氧化納的離子交換反應(yīng)將二維的堿式硝酸銅轉(zhuǎn)變?yōu)橐痪S的氫氧化銅納米棒。上述方法可以在空間維數(shù)和微觀形態(tài)上以可控制的方式合成出的氫氧化銅納米材料,但通常需要的時(shí)間較長(zhǎng)?！　∫合喾ㄖ衅毡槭褂玫牧蛩徙~和氫氧化鈉反應(yīng)進(jìn)行制備Cu(OH)2前驅(qū)體適用于工業(yè)化

6、生產(chǎn)。也可以用硫酸銅和過氧化鈉為反應(yīng)物在室溫液相合成一維氫氧化銅納米棒、納米帶。使用氯化銅來制備氫氧化銅前驅(qū)體,容易傾向于生成各向異性的氧化銅納米晶?！　∪芤夯旌戏磻?yīng)的過程中有熱量放出,對(duì)氫氧化銅沉淀的穩(wěn)定性有影響。溫度越高,氫氧化銅沉淀越易分解。且分解速度越快,分解越徹底。新制的氫氧化銅沉淀在常溫下就不穩(wěn)定,在藍(lán)色的氫氧化銅沉淀中夾雜有少許的灰黑色沉淀(6min～7min),隨著放置的時(shí)間延長(zhǎng),藍(lán)色絮狀沉淀逐漸變少,黑色沉淀物逐漸增多,直到全部變成黑色沉淀。藍(lán)色的氫氧化銅沉淀能溶于濃氨水,而黑色的氧化銅不溶于濃氨水。用濃氨水檢驗(yàn)黑色沉淀物,該黑色沉淀物不溶解。說明新制的

7、氫氧化銅沉淀在常溫下就能緩慢分解成為黑色的氧化銅。氫氧根離子和銅離子的配比不同,生成的氫氧化銅的穩(wěn)定性也有所不同,實(shí)驗(yàn)證明,=1∶2時(shí),雖摩爾比剛好,但生成的氫氧化銅不完全,并且最不穩(wěn)定,隨著堿量的稍稍過量,生成氫氧化銅完全,較之穩(wěn)定?！　　　?結(jié)語　　通過液相沉淀法制備一維氫氧化銅納米結(jié)構(gòu),經(jīng)檢測(cè)證明其物化性質(zhì)優(yōu)越,納米氫氧化銅的開發(fā)和研制,具有良好的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。