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第9期
化学世界
纳米氧化亚铜的制备及其应用的研究进展
王野,杨嶛
(1.第二軍医大学研究生管理大队42.第二军医大学药学院无机化学教研室;上海200433)
摘要:纳米氧化亚铜是一种新型的型半导体材料,具有活性的空穴-电子对和良好的催化活性,
因其独特的性质而在请多颌城有着广泛的应用。总结了近年来制备納米氧化亚铜的方法,比较了
它们在粒径、晶型形态控制以及制备条件等方面的优缺点,并介绍了其性质、应用等方面的研究进
展
关键词:纳米氧化亚铜;制备;应用;纳米材料
中图分类号:O613.71;O647.33
文献标志码:A
文章编号:0367-6358(2011)09-0573-04
Research Advances in the Preparation and Application of Nano-cu2o
WANG Ye, YANG Feng
(1. Combany 9, Second Military Medical University; 2. Department of Inorganic Chemistry
Pharmacy Schoo, Second Military Medical University, Shanghai, 200433, China)
Abstract: As a noval -type semiconductor (direct band gap 2. 17 ev), nano-cu O material has active
electron-cavity pairs and good catalytic activity, therefore, it has been extensively applied in various fields
Preparation methods of nano-cu O in recent years are reviewed, comparing the merits and shortcomings in
particle size, crystal morphology control and preparation conditions. Furthermore, advances in properties
and applications are introduced
Key words: nano-cu O; preparation; application; nanomaterial
纳米材料已在物理、化学、医学、生物学、航空航要的合成方法有液相合成法、低温固相法、气相沉积
天等诸多领城表现出良好的应用前景?。在传统无法、纳米铜氧化法、电解法、7射线干预法、微波干预
机纳米材料领域,纳米FeO,]、纳米TiO2]等多法等。已报道的晶体形态有金字塔型、花样型、十
种纳米材料已得到了广泛应用。未来,纳米材料的面体型、立方晶型、线型、空心球型等。
研究必将极大促进各科学领域发展的
本文对纳米氧化亚铜合成方法进行综述,同时
纳米氧化亚铜作为新型的少数可被可见光激发对各方法的特点和应用情况进行分析阐述,以期对
的か型氧化物半导体材料,具有活性的电子-空穴对相关研究人员提供参考。
系统,表现出良好的催化活性?,此外还具有极强的1纳米氧化亚铜的合成方法
吸附性能、低温顺磁性等特性。在有机合成、光电转1.1液相合成法
换、新型能源7、水的光解、染料漂白、杀菌、超导
此方法通常在水相利用还原剂,如葡萄糖
等领域均具有应用潜能。其合成方法报道多样,且
BH4、N2H4?H2O、HCHO、Na2SO3等1?,还原
纳米徴晶形貌因制备方法和条件不同而异。目前主Cu2+,得到纳米Cu2O,常需加入表面活性剂如十六
收稿曰期:2011-04-18
甚金项目:上海高校优秀青年教基金和第二军医大学大学生侧新基金资助(MS2010075)
作者简介:王野,男,研究方向:;新型纳米材料在药物制剂中应用的研究。E-mail: yangfeng1008@sohu,com
化学世界
2011年
烷基三甲基溴化铵( cetrimide,CTAB)、聚乙二醇
Liu等叨将葡萄糖加入Cu(CH3COO)2溶液,
烷基磺酸钠等,使制备粒径更小、更均一。该方法具微波反应后离心得到200~400nm的自组装纳米
有操作简单、条件易控制、成本低等优勢,所以液相球,该反应可能按照“成核、成熟、分解、组装”的顺序
合成法易于推广,易实现工业化生产。近期,进行。实验中还发现,反应温度、反应浓度、反应时
Takanari等将Cu(NO3)2?3H2O水溶液加入具间是影响反应的重要因素。
有N,O螯合结构的有机物溶液中配位,而后加入
杨丹等18以NaSO3溶液还原CuSO,通过Y
KOH溶液,混合均匀,经检测其紫外吸收带集中于型管以并流方式加人到微波炉,在pH=3的条件下
634nm,说明有[Cu(GHly)2]2生成;反应混合物250320W微波辐照,得到形貌球形,粒径在400~900
℃下加压反应,得到粒径为50~100nm左右的氧nm的Cu2O纳米粒。
化亚铜。 Mehmet等2在室温下滴加Na3POλ溶液1.3.3光化学合成法
入CuSO,得到浅绿色的反应前驱体溶液,搅拌下
Long等(1?分别用两种方法合成了纳米氧化亚
滴加NaBH4溶液,反应得到纳米Cu溶胶而后在铜纳米粒。①固相合成:Cu(CH2COO)2H12O和
O2的作用下逐步氧化,颜色最后变为绿色,得到粒 CULHOCH2( CHOE)4COO]2用KBr压片除氧,用
径小于30nm的纳米Cu2O。
254nm紫外光照射;②液相合成:用Cu
1.2电化学方法
(CH2COO)2?H2O和 Cu I HOCH2
电化学方法对纳米Cu2O晶型有较强选择性,(CHOH)4COO2溶于去离子水或醇中,N2保护
可通过电流、电压等条件控制纳米晶的形态、尺寸。用254nm紫外光照射,得到Cu2O-H2O或Cu2O
不足的是目前对电流、电压等因素影响的了解还不醇复合物,得氧化亚铜纳米粒。在使用醇时,依据
够,对纳米氧化亚铜的粒径、形貌进行精细的控制还 Debye-scherrer公式理论上计算估计纳米粒直径在
难以实现。
6.4nm到12.5nm范围,得到纳米粒粒径在6nm
闫丽丽等3)运用铜阳极氧化法成功制得了左右,与理论值吻合。但水溶液中产物粒径约为
Cu2O纳米阵列,并表现出良好的抗菌活性。其阳.250nm。
极为铜网,阴极为钛网,两极室隔膜为阴离子交换1.4纳米铜溶胶氧化法
膜。向阳极室中加入NaCl和CTAB混合溶液,向
纳米铜溶胶氧化法是一种间接制备纳米氧化亚
阴极室中加入NaOI溶液,使温度升至70℃电解,铜的方法,首先将Cu2+还原为Cu溶胶,而后缓慢氧
在铜网表面即生成纳米CuO薄膜。Wang等选化得到纳米氧化亚铜溶胶或纳米氧化亚铜薄膜,此
用三电极反应系统,在电解池底部放置Al2O3表面方法制备的纳米粒粒径小且均一。但是由于Cu为
修饰的玻璃碳工作电极,以甘汞电极为参比电极。前体物质,氧化时间易受影响,得到的纳米氧化亚铜
电解池中注入CuSO4和 Ce Hs Na3O2混合溶液,调的纯度有待提高。
节pH至12.50,通以脉冲电流,得到花样纳米
Rhee等2?先用气相凝结法制备高纯Cu纳米
Cu2O微晶。同时,利用循环伏安法检测样品,发现粉末,然后与蒸馏水反应得到