氧化亚铜的制备、表征及其氧化动力学

发布时间：2017-05-16 03:00

  本文关键词：氧化亚铜的制备、表征及其氧化动力学，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：氧化亚铜是一种重要的无机化工原料,在涂料、玻璃、陶瓷、塑料、农业以及工业催化等领域有广泛的用途。在我国,氧化亚铜的用量逐年增长,近年来对氧化亚铜的研究比较活跃。目前尽管制备氧化亚铜的方法比较多,但很少得到粒径均一,性能稳定的氧化亚铜,同时很多制备方法比较繁琐复杂。 用亚硫酸钠还原硫酸铜原料易得,对设备的要求低,操作方便,产物纯净。但是反应过程中产生的SO_2溶解在反应溶液中,使溶液的酸度加大,使氧化亚铜的产率和含量大大降低。目前该方法常用NaOH或Na_2CO_3来调节反应溶液的pH值,但碱液的加入会导致局部的溶液发生化学反应生成Cu(OH)_2,受热产生CuO,使得到的产品不纯。本文首次在溶液中加入缓冲溶液,调解溶液的pH值。通过多次的试验发现溶液的合适pH值为5.0左右,所以选用HAc-NaAc缓冲体系。 本文分别在常压和水热条件下以HAc-NaAc溶液为缓冲体系,用亚硫酸钠还原硫酸铜制备出了纯净的氧化亚铜。采用化学分析、扫描电子显微镜、X-射线衍射、差热-热重等测试手段对样品进行了表征,确定了在常压和水热条件下制备氧化亚铜的最佳反应条件,并对氧化亚铜进行了氧化动力学研究。 通过常压下的单因素实验和正交实验结果发现影响常压下制备氧化亚铜的主要因素有反应时间、反应温度、缓冲剂的用量和反应物的配比,得出常压下制备氧化亚铜的最佳实验条件为:反应温度368K、反应时间90min、缓冲剂的用量为反应溶液的2倍、反应物的配比为1.2。得到产品的颜色为紫红色,产物较纯净,颗粒在1μm左右,近似为球形。氧化亚铜的产率为86%,用氧化还原法滴定测得氧化亚铜的含量为98.47%,产品的堆积密度为0.6548g/cm~3。 通过水热法制备氧化亚铜的单因素实验和正交实验结果发现,影响水热法制备氧化亚铜的主要因素有反应时间、反应温度、缓冲剂的用量和填充度,得出水热法制备氧化亚铜的最佳实验条件是反应温度353K,反应时间为12h,缓冲剂的用量为反应溶液的4倍,填充度为0.80。得到的氧化亚铜的产率为88%。用
【关键词】：氧化亚铜 缓冲溶液 水热 表征 氧化动力学
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：O614.121
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 文献综述10-22
• 1.1 氧化亚铜的研究综述10-18
• 1.1.1 氧化亚铜的基本性质和用途10-11
• 1.1.2 氧化亚铜的制备方法11-16
• 1.1.3 氧化亚铜在海洋防污涂料中的应用前景16-18
• 1.2 水热实验法18-20
• 1.2.1 水热法的定义18-19
• 1.2.2 水热法的原理19
• 1.2.3 水热法的特征19-20
• 1.3 本论文研究的目的及拟要解决的关键问题20-22
• 2 实验部分22-29
• 2.1 实验设备22
• 2.2 实验原料22-23
• 2.3 实验工艺23-25
• 2.4 实验方案25
• 2.5 分析测试25-29
• 2.5.1 化学分析25-28
• 2.5.2 XRD分析28
• 2.5.3 电镜观察28
• 2.5.4 差热-热重分析28
• 2.5.5 堆积密度测定28-29
• 3 常压下制备氧化亚铜的结果与讨论29-44
• 3.1 常压下制备的单因素水平实验29-36
• 3.1.1 反应温度的影响29-31
• 3.1.2 反应时间的影响31-33
• 3.1.3 缓冲剂用量的影响33-35
• 3.1.4 反应物配比的影响35-36
• 3.2 常压下制备的正交实验结果与讨论36-43
• 3.3 小结43-44
• 4 水热法制备氧化亚铜的结果与讨论44-58
• 4.1 水热法制备的单因素水平试验44-50
• 4.1.1 反应温度的影响44-46
• 4.1.2 反应时间的影响46-47
• 4.1.3 填充量的影响47-49
• 4.1.4 缓冲剂用量的影响49-50
• 4.2 水热法制备的正交试验结果与讨论50-56
• 4.3 小结56-58
• 5 氧化亚铜的氧化动力学研究58-67
• 5.1 测试原理58-59
• 5.2 常压下制备的氧化动力学参数59-62
• 5.3 水热法制备的氧化动力学参数62-66
• 5.4 小结66-67
• 6 两种方法制备的氧化亚铜的比较67-68
• 7 结论68-70
• 8 参考文献70-74
• 9 发表文章74-75
• 10 致谢75

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 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

2 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

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 翟纪伟;氧化亚铜粉末、薄膜的制备及其光催化性能研究[D];中国海洋大学;2010年

2 万美;铜氧化物多孔材料的制备与电化学性能表征[D];浙江大学;2011年

3 张雅栋;一维氧化亚铜的制备及其光催化性能的研究[D];中国海洋大学;2011年

4 王冬梅;三维有序大孔Cu_2O薄膜的制备及性能表征[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 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

6 杨丹;从低品位铜矿浸出液中制备氧化亚铜的新工艺研究[D];江西理工大学;2007年

7 葛振华;压电陶瓷/金属阻尼复合材料的制备与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

8 曹艳;葡萄糖还原法制备氧化亚铜的研究[D];中南大学;2009年

9 耿巍;纳米半导体氧化亚铜的制备、表征及光电性能分析研究[D];兰州大学;2010年

10 张小霞;氧化亚铜的控制合成及其光催化性质研究[D];安徽大学;2010年

  本文关键词：氧化亚铜的制备、表征及其氧化动力学，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：369402