[纳米氧化铜.doc

纳米CuO的制备及研究进展 王 洁 （安徽工程大学，应用化学，2110440101） 摘要：综述了纳米CuO的方法一些特殊形貌的纳米CuO的制备，了一些纳米CuO表征方法 关键字：纳米CuO；制备；表征；应用 Study on the Progress of Preparation and Application of Nano-CuO Wang Jie (Anhui Polytechnic University, Applied Chemistry, 2110440101) Abstract: The methods and characterizations of the preparation of Nano-CuO in recent years have been reviewed in the paper. Give some methods of the preparation of special morphology of Nano-CuO as examples, and introduce characteristic methods and application of Nano-CuO. Key words: Nano-CuO; preparation; characterization; application 氧化铜粉是一种棕黑色的粉末密度为6.3-6.49g/cm3,熔点为1326℃，溶于稀酸、NH4Cl、(NH4)CO3、氰化钾溶液，不溶于水，在醇、氨溶液中溶解缓慢。高温遇氢或一氧化碳，就可还原成金属铜。氧化铜的用途很广，作为一种重要的无机材料在催化、超导、陶瓷等领域中有广泛应用。它可以作为催化剂及催化剂载体以及电极活化材料，还可以作为火箭推进剂，其中作为催化剂的主要成分，氧化铜粉体在氧化、加氢、NO、CO、还原及碳氢化合物燃烧等多种催化剂反应中得到广泛应用。纳米氧化铜粉体具有比大尺寸氧化铜粉体更优越的催化活性和选择性以及其他性能。纳米氧化铜的粒径介于1-100nm，与普通的氧化铜相比，具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应以及宏观量子隧道效应等优越性能，在磁性、光吸收、化学活性、热阻、催化剂和熔点等方面表现出奇异的物理和化学性能，因此纳米氧化铜受到人们普遍的关注，并成为用途十分广泛的无机材料之一[1,2]。 本文综述了纳米氧化铜的各种制备方法的研究现状，并对各种方法的优缺点进行概括总结形貌纳米氧化铜。 纳米氧化铜的制备方法 纳米氧化铜的制备方法大致有固相反应法，沉淀法，水热法等。固相反应法 固相反应法是指将金属盐或金属氧化物按照一定比例混合，研磨后进行煅烧，直接制得纳米氧化铜粉体的方法。 李东升[3]等以硝酸铜和碳酸氢铵为原料，利用室温固相反应法制备出纳米级碱式碳酸铜粉体，焙烧后平均粒径为28nm的氧化铜纳米球，产品大小均匀，但不高。此外，谈绩业[4]等也用这种方法获得了纳米氧化铜粒子。 洪良伟[5]等以乙酸铜和草酸为原料，首次采用低温固相配位化学反应合成出前驱配合物（二水合草酸铜），进而将前驱物经热分解制备出纳米氧化铜。结果表明，产物纳米氧化铜为单斜晶系结构，平均粒径约为20-30nm。该法具有操作简单可行，产率高，无需溶剂等优点。但是产物团聚较严重。 研究表明，固相反应法合成纳米氧化铜粉体的方法可行，操作方便，工艺简单，产率高，反应条件易于控制；缺点是生成的粉体易团聚，需要进行二次粉碎，容易引进杂质，不适合工业生产。沉淀法 直接沉淀法 直接沉淀法是在可溶性铜盐溶液中直接加入沉淀剂，在一定条件下生成沉淀，再将沉淀物过滤、洗涤、干燥、热分解，从而得到纳米氧化铜的方法。 罗元香[6]等以硝酸铜为原料，分别采用氢氧化钠和碳酸钠为沉淀剂，利用直接沉淀法并通过在反应过程中添加聚乙二醇(PEG)来改善纳米粒子的分散性制得平均粒径23nm的纳米氧化铜粉体。同样使用此方法的制备纳米氧化铜的还有宫泮伟[7],闫波[8]，朱俊武[9]，张帆[10]，李祥生[11] 。 直接沉淀法制备纳米氧化铜具有成本低，设备简单，有良好的化学计量，不宜引入杂质，产品纯度高等优点；但是溶液中的阴离子极难洗涤干净。沉淀转化法 沉淀转化法是往可溶性铜盐溶液中加入沉淀剂生成沉淀后，在加入一定量的沉淀转化剂，加热回流，使原来的沉淀转化为氧化铜沉淀，再将沉淀物过滤，洗涤，干燥，达到纳米氧化铜的方法，与其他沉淀方法相比，沉淀转化法省略了前驱体热分解过程，可直接从溶液中获得产物，从而简化了工艺过程。 刘成燕[12]等以硫酸铜溶液为原料，在高温强烈搅拌下快速滴加沉淀剂氢氧化钠进行沉淀转化反应，控制反应终点的pH值，过滤，滤饼经反复洗涤后，用乙醇浸泡数小时，过滤，干燥，得到直径为2-10nm，长度为0.1-2m的氧化铜纳米纤维