氧化亚铜微纳米晶的制备及其光催化性能研究

发布时间：2016-11-28 13:24

  本文关键词：氧化亚铜微纳米晶的制备及其光催化性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《齐鲁工业大学》 2015年

氧化亚铜微纳米晶的制备及其光催化性能研究

孙丹丹  

【摘要】：氧化亚铜(Cu20)是一种典型的p型半导体材料,具有2.17eV的直接禁带宽度。由于其独特的光、磁学性质,氧化亚铜在太阳能转换、锂电池负极材料、光催化降解有机污染物、磁存储和传感器等领域具有潜在的应用价值。此外,氧化亚铜无毒性,来源较广、制备方法简单,近年来已成为人们的研究热点。众所周知,微纳米材料的性质在一定程度上取决于其形貌和尺寸,因此,人们采用各种方法致力于合成形貌和尺寸可控的氧化亚铜微纳米晶。本文以氧化亚铜为研究对象,分别用微波辅助法和水热法制备出一系列不同形貌和尺寸的氧化亚铜微纳米晶,通过改变反应条件考察各反应参数对其形貌和尺寸的影响。不同条件下制备的氧化亚铜通过XRD、SEM、FTIR和UV-vis等手段进行表征,探讨了其形貌演变机理,氧化亚铜的光催化性能通过在模拟可见光下降解甲基橙来测定。采用微波辅助法合成氧化亚铜,以天然可再生资源淀粉为还原剂和分散剂,该实验操作简单、反应条件温和、原料廉价易得,是一种绿色高效的合成方法。实验表明,随着OH-浓度的增加,得到的氧化亚铜分别为直径约100 nm的球体、直径约600 nm的球体、棱长约800 nm的八面体,棱长2-3μm的去角八面体。通过OH-在不同晶面的选择吸附性探讨了氧化亚铜的形貌生长演变机理,用固体的紫外漫反射光谱测出了其禁带能。通过对比试验证明了微波加热的优越性。此外,淀粉被证明能够有效控制产物的粒度大小,并能通过空间位阻效应防止产物的团聚。通过对比球型、八面体和去角八面体三种氧化亚铜样品的光催化效果,发现八面体样品对甲基橙的降解率最高,在光照3.5h后甲基橙的降解率可达94.5%。采用水热法合成氧化亚铜,以天然生物高分子丝胶蛋白为还原剂,探究了表面活性剂、NaOH的用量、水热温度、水热时间等因素对产物的形貌和颗粒大小的影响。研究发现,表面活性剂的加入能够有效的控制产物的大小和防止产物团聚。当氢氧化钠的加入量较少时,得到的产物为铜和氧化亚铜的混合物。随着氢氧化钠用量增加,氧化亚铜产物的形貌由一维纳米线转变为三维的多面体,较低的过饱和度有利于一维纳米线的生成。水热温度对产物的形貌和组分均具有较大影响。120℃水热法制备氧化亚铜的最佳温度。

【关键词】：
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O614.121;TB383.1
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 陈华,朱良均,闵思佳,胡国梁;蚕丝丝胶蛋白的利用研究[J];东华大学学报(自然科学版);2002年03期

2 王鸿显;邱自力;;溶剂热法制备氧化亚铜纳米晶粒[J];电子元件与材料;2012年08期

3 王长波,李斌;氧化亚酮和三氧化钼对PVC阻燃和抑烟作用[J];化学与粘合;2002年03期

4 沈成灵;李原芳;祁文静;黄承志;;氧化亚铜纳米微粒与金黄色葡萄球菌的相互作用[J];中国科学(B辑:化学);2008年12期

5 张炜,许小青,郭承育,郭幼敬,张素珍;低温固相法制备Cu_2O纳米晶[J];青海师范大学学报(自然科学版);2004年03期

6 潘鹏;苗利芬;吴磊;李伟;;以淀粉为分散剂纳米氧化锌的制备[J];武汉科技学院学报;2008年12期

7 刘永辉;李静;;绿色化学的研究进展及前景[J];浙江化工;2008年11期

8 包秘;刘声燕;匡莉莉;王凡;文衍宣;;氧化亚铜微纳米结构的制备及光催化性能研究[J];无机盐工业;2013年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马骏,王学英,李群,石生林,马积彪;蚕丝丝胶蛋白提取方法的研究[J];安徽农业科学;2005年04期

2 陈复生;魏兆军;陈远平;;丝胶蛋白质利用与高纯度天然丝胶蚕品种选育[J];安徽农业科学;2007年32期

3 吴洁梅,王磊,王佛桑,朱保建,何海荣,刘朝良;蚕丝丝胶蛋白粉制取的研究[J];安徽农业大学学报;2005年01期

4 梁宇;李丽;林茹;刘冰;苏天鹅;;纳米级Cu_2O的制备及其对四硝基苯酚的光催化性能[J];半导体光电;2011年04期

5 陈传杰;刘志斐;娄齐年;顾寅钰;施新琴;张亚平;;蚕丝蛋白的开发利用及其产业化前景[J];北方蚕业;2008年01期

6 冀勇斌,刘艳梅;丝胶蛋白浓缩液的喷雾干燥[J];北京纺织;2004年04期

7 陈天华;张华峰;;蚕丝新材料的研发[J];材料导报;2006年07期

8 何为;刘忠祥;王华;赵丽;;磁诱导下氧化亚铜晶体的制备及表征[J];材料导报;2007年S3期

9 翟纪伟;高荣杰;姜魁光;孙明志;;均相还原法制备氧化亚铜微晶及粒径控制[J];材料导报;2009年18期

10 陈善亮;朱耿臣;应鹏展;顾修全;倪自丰;高榆岚;;纳米氧化亚铜制备方法的研究进展[J];材料导报;2011年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈复生;陈远平;;论非绢丝产业蚕种质资源创新与天然丝胶品种选育[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年

2 潘福奎;潘廷松;王善元;;利用丝胶改善涤纶织物服用性能研究[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年

3 李金城;郑华燕;舒泽慧;孙鑫;李文文;张福艳;罗玉玲;;缫丝生产废水处理及关键技术研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年

4 沈灏波;吕霄;朱良均;;丝胶／化纤复合的研究进展[A];中国蚕学会第七届二次理事会暨学术年会论文集[C];2005年

5 代君君;范涛;吴传华;;丝胶蛋白的乳化性能及其影响因素的研究[A];中国蚕学会第六届青年学术研讨会论文集（3）[C];2009年

6 叶崇军;徐凤梅;魏兆军;陈复生;;全天然丝胶蛋白的乳化活性研究[A];华东·华中地区第十二次蚕种学术研讨会论文集[C];2010年

7 樊伟杰;赵晓栋;;基于纳米添加剂的环境友好型防污涂料性能试验研究[A];中国海洋湖沼学会第十次会员代表大会2012海洋腐蚀与生物污损学术研讨会摘要集[C];2012年

8 朱信;林依杏;陈玫瑾;张嘉文;;以S掺杂TiO_2光触媒在可见光下处理二甲基硫之研究[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）[C];2013年

9 钱海雷;许慧慧;高屹峰;郑永新;葛国良;;公交客车空调铜、铝翅片散热器抑菌性能对比研究[A];第九届中国抗菌产业发展大会论文集[C];2013年

10 H.Wang;X.D.Wu;;Fabrication and characterization of TiO_2 nanowire array directly on aluminum substrate by liquid phase deposition[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集（五）[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 赵文燕;Cu_2O、ZnO纳微结构薄膜的制备及其光电性能研究[D];吉林大学;2011年

2 刘辉;可见光响应纳米Cu_2O-TiO_2材料的制备及光催化性能研究[D];中国海洋大学;2011年

3 魏昭荣;新型钼合物的制备与性能研究[D];四川大学;2005年

4 宋宁;超声—微波化学共沉淀法制备ITO和CIO纳米粉体的研究[D];昆明理工大学;2007年

5 孙芳;电沉积制备氧化亚铜薄膜及其性能研究[D];吉林大学;2008年

6 石金娥;具有光催化性能的几种半导体材料的制备、表征与应用[D];东北师范大学;2008年

7 胡敏艺;多层陶瓷电容器电极用超细铜粉的制备与表面改性研究[D];中南大学;2008年

8 吴金鸿;丝胶肽的制备及其生物活性功能和结构的研究[D];江南大学;2008年

9 马明明;蚕丝蛋白及某些染料的电化学研究与应用[D];西北大学;2009年

10 魏素凤;氧化锌薄膜与纳米棒的制备及其光学性能的研究[D];吉林大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 梅丹平;丝胶蛋白/磷酸钙盐复合材料的制备工艺研究[D];浙江理工大学;2010年

2 刘虎邱;丝胶改性水性聚氨酯的合成及其在天然乳胶中的应用[D];华东理工大学;2011年

3 宋玲;异戊二烯接枝丝胶共聚物的合成及其应用[D];华东理工大学;2011年

4 梅兴林;家蚕Nd裸蛹基因的精细定位及候选基因分析[D];江苏科技大学;2011年

5 蒋新建;机制丝绵相关技术的研究[D];苏州大学;2011年

6 卓小玲;高性能低致敏性天然乳胶膜的研究及工业化生产[D];华东理工大学;2012年

7 姚翔;紫菜可控酶解产抗氧化活性肽的研究[D];江南大学;2012年

8 朱清玮;分子自组装制备氧化亚铜晶体及其形貌控制机制的研究[D];中国地质大学（北京）;2006年

9 李君;氧化锌薄膜的电化学制备和性能研究[D];吉林大学;2006年

10 刘义绘;蚕丝的高温高压脱胶及纯棉织物的丝胶整理[D];苏州大学;2007年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的制备[J];四川有色金属;2003年02期

2 王志栋;徐自力;杨英歌;李树新;;利用水溶性聚合物PVP作稳定剂合成CdS、CdSe半导体纳米晶体[J];材料导报;2006年S2期

3 魏明真;霍建振;伦宁;马西骋;温树林;;一种新型的半导体光催化剂——纳米氧化亚铜[J];材料导报;2007年06期

4 马玉国;;烯烃复分解反应——2005年诺贝尔化学奖简介[J];大学化学;2006年01期

5 胡敏艺;周康根;陈瑞英;郭朝晖;;超细氧化亚铜粉体的制备与应用[J];中国粉体技术;2006年05期

6 李金芳,于欣伟,郑成;绿色化学的研究现状与发展趋势[J];广东化工;2004年08期

7 张炜;;绿色化学简介[J];贵阳学院学报(自然科学版);2006年04期

8 李林甫;分子链中有丝胶的生物可降解性聚氨酯的热性能和机械性能[J];国外丝绸;1995年04期

9 华伟刚;崔学民;刘海锋;张鹤;张伟鹏;;纳米ZnO材料制备技术研究进展[J];装备制造技术;2007年06期

10 刘朴,高云霞,柏永清;绿色化学的进展[J];河北建筑工程学院学报;2003年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙健;于锟;黄家锐;何月珍;;两种形貌氧化铜微纳米材料的制备及光催化研究[J];滁州学院学报;2011年02期

2 杨建东;王都留;卢小泉;;卟啉微纳米材料的制备及应用研究进展[J];应用化学;2012年10期

3 杨柳;雷霆;裴坚;刘晨江;;有机微纳米材料的设计策略、加工及应用[J];化学进展;2012年12期

4 ;微纳米材料科技及应用国际高层论坛在我校召开[J];重庆文理学院学报(自然科学版);2012年06期

5 徐晓建;邓子辰;;非局部因子和表面效应对微纳米材料振动特性的影响[J];应用数学和力学;2013年01期

6 尚福林;北村隆行;平方宽之;;微纳米材料及其结构的界面强度的实验研究[J];力学进展;2008年04期

7 梁红莲;徐慧娟;吴华涛;;基于水凝胶模板法制备有机-无机复合微纳米材料的研究[J];廊坊师范学院学报(自然科学版);2009年04期

8 张雷;李兆乾;陈学太;;金属锗酸盐微纳米材料的研究进展[J];无机化学学报;2012年06期

9 樊莉红;陈福义;刘婧;张金生;;单晶硅基体上紫外光诱导生长铜微纳米粒子薄膜[J];中国有色金属学报;2014年01期

10 吴熔琳;邵铮铮;石剑豪;常胜利;张学骜;李新华;;3ω方法测量微纳米材料热物性研究进展[J];材料导报;2013年S2期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 贾漫珂;苏贵金;郑明辉;;氧化铁3D微纳米材料在氯代芳烃降解中的应用[A];持久性有机污染物论坛2009暨第四届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2009年

2 陈少华;;广义JKR理论及其应用[A];2006年全国固体力学青年学者研讨会论文摘要文集[C];2006年

3 任启鸿;单思聪;杨皓;赵红平;;微纳米材料表面效应的有限元模拟[A];损伤、断裂与微纳米力学进展：损伤、断裂与微纳米力学研讨会论文集[C];2009年

4 赵勇;王女;陈洪燕;江雷;;仿生制备多级结构微纳米材料[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年

5 李东密;郑炎松;;分子的手性对聚集体形貌和发光性能的影响[A];中国化学会第三届全国分子手性学术研讨会论文集[C];2010年

6 张丽霞;刘烨煊;苏贵金;郑明辉;;铁基氧化物微纳米材料对六氯苯的降解研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

7 梁衍亮;陶占良;陈军;;镁微纳米材料的制备与电极性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年

8 庞欢;杜记民;陈静;张江山;;由配合物构筑多孔过渡金属氧化物微纳米材料与其超级电容性能研究[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年

9 张郭亮;董春迎;;三维微纳米裂纹与夹杂相互作用的边界元法研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

10 黄小彬;付建伟;魏玮;朱路;唐小真;;基于有机无机杂化膦腈的新颖多形碳微纳米材料的制备[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 辛志峰;孔性配位聚合物微纳米颗粒的合成及吸附性能研究[D];南京大学;2010年

2 肖全兰;用于光谱调制碱金属铌酸盐微纳材料的设计与合成[D];华南理工大学;2015年

3 李珑;细胞—微纳米材料相互作用的统计热力学机理研究[D];兰州大学;2015年

4 曹霄峰;几种氧化物微纳米材料的制备、表征与性质研究[D];南京大学;2011年

5 魏玮;环交联型聚膦腈微纳米材料的功能化及应用研究[D];上海交通大学;2013年

6 张雷;三元氧化物微纳米材料的液相制备、表征及性能研究[D];南京大学;2011年

7 李永新;高压静电技术制备的微纳米网状材料的结构与性能研究[D];吉林大学;2012年

8 马德崇;半金属铋微纳米材料的形貌可控合成及催化性能研究[D];湖南大学;2012年

9 郑庆新;超临界水体系在多元氧化物微纳米材料合成中的应用研究[D];山东大学;2011年

10 王玮;金属基、硼基一维微纳米材料的制备与表征[D];青岛科技大学;2007年

  本文关键词：氧化亚铜微纳米晶的制备及其光催化性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：196806