双塔尖状纳米结构氧化亚铜在水油微乳液中的分层生长.docx

双塔尖状纳米结构氧化亚铜在水油微乳液中的分层生长Hongwei Zhang,Xu Zhang,Hongyan Li,Zhikun Qu,Shan Fan,and Mingyan JiDepartment of Chemistry, Harbin Normal UniVersity, Harbin 150080, Heilongjiang,People’s Republic of China, and Department of Inspection, Dalian Medical UniVersity,Dalian 116027, Liaoning, People’s Republic of ChinaReceived October 20, 2006; Revised Manuscript Received December 4, 2006摘要：现在已成功在新型水/油（W / O型）分层微乳液中合成了具有双塔尖状纳米结构氧化亚铜。这种纳米结构由三级结构构架而成。主要结构是3个彼此垂直的主干，类似于六足形结构。四个垂直于每个主干外延生长纳米棒构成二级结构。三级结构是在二级结构上外延生长的纳米棒。一二三级结构全部延001方向增长。合成所得样品在X射线粉末衍射（XRD）和场发射扫描电镜（FE -扫描电镜）中十分有特点。结果表明，微乳体系，水含量，配体，反应温度，反应时间，NaOH浓度是合成这种新颖的氧化亚铜晶体中的重要因素。介绍 氧化亚铜是一种直接带有2个电子伏特的p型半导体，【1】这种特性使得氧化亚铜具有成为超导体的可能性，并且应用于【2】太阳能电池，【3】负极材料，【4】磁存储，【5】生物传感材料【6】等等方面，氧化亚铜等也被认为是一种可以用于可见光催化的催化剂。氧化亚铜还在光催化降解有机污染物方面具有很强的应用潜力，此外由于氧化亚铜具有很高的光吸收系数可以用于制造低成本光伏发电机。在最近几十年里，有许多研究者一直致力于氧化亚铜晶体的各种形态的基础研究和应用。【10-19】其中，张等人已成功制备了在温度超过100°C时氧化亚铜晶体的各种多脚状框架【10】。陈等人通过使用γ-射线减少氧化亚铜的六足状结构【11】已在六配水热条件下制得豆荚状氧化亚铜晶须。【12】值得注意的是，在上述例子中氧化亚铜晶体展现出的生长习性是在适当的条件下多脚形结构的形成亚基很大，结构相对简单。不过，大家都知道，现代能够实际应用的纳米材料不仅取决于其形态和大小，而且取决于其结构的空间定位和安排，【20-22】能够在如此复杂的控制条件下由亚单位，特别是一维（1D）亚基（如纳米棒）合成纳米结构，，具有重要意义。【23】最近，由一维结构（如纳米棒亚基，纳米带和碳纳米管），或一些简单的几何形状如板、立方体、和四面体，自组织生长形成的晶体已经成功合成，比如磷化镓纳米树、【24】纳米银、【25】纳米氧化锌【26】、超级结构BaXO4(X ) MoW、【27】分层氧化纳米结构【28】、分层氧化锌纳米管【29】和分层间相晶体【30】。然而，目前分层纳米结构氧化亚铜纳米棒晶体尚未有过报道。受到鱼骨状纳米结构钨酸钡已经在在水/油（W / O型）微乳液中成功合成报道的启发【31】，我们设计了一系列实验准备利用W / O型微乳液合成分层纳米结构Cu2O晶体。众所周知，水在纳米微乳水池中是分散在油中的，具有表面活性剂和助表面活性剂可以持续稳定的通过的水分子/石油接口。该纳米水池可以提供合成纳米分子的理想微反应器【32-33】。最后，我们成功地制备了双塔尖状纳米结构氧化亚铜，并对优化反应条件和晶体的生长机理进行了讨论。 试验阶段所有试剂均为分析纯，从北京化学工厂购买，没有进一步的纯化。一氧化亚铜层次双塔尖状的典型合成纳米结构情况如下：2种微乳液的解决方案1，制备了溶水CuSO4a5H2O，EDTA的，并氢氧化钠溶液混合溶液或1 C6H12O6aH2O至N -辛烷/十六烷基三甲基溴化铵（CTAB法）/ 1 -丁醇系统（水内容瓦特）[水] / [CTAB法]（摩尔比=34）。【34】经过 10分钟的搅拌，上述两种不同的微乳解等量混合迅速搅拌30分钟。最后水溶液的浓度[硫酸铜]）0.02摩尔- 1，[EDTA的]）0.02 摩尔- 1，[氢氧化钠]）0.333摩尔- 1，和[C6H12O6]）0.028摩尔- 1，（这些反应物的浓度是根据在水溶液中，而不是总体积量。）。该当时造成的混合装入一毫升聚四氟乙烯衬 里的60釜，这是密封的，在60℃，12小时?加热，然后冷却到室温温度自然。得到的沉淀分离，用蒸馏水和无水乙醇洗涤几次，然后干在真空中25 ° C放置5小时。产品的阶段进行了X -射线粉末衍射仪（XRD）采用了Y - 2000自动X射线衍射仪与铜雷克南辐射（一）系统1.5405 ?）。