绿色液相法制备纳米氧化亚铜及其光学性能研究

发布时间：2018-04-05 02:04

本文选题：液相法　切入点：纳米材料　出处：《西南大学》2015年硕士论文

【摘要】：纳米材料的物理性能与化学性能,均不同于宏观物质的性能,这使得纳米材料越来越受到研究者的关注。纳米氧化亚铜作为一种p型半导体材料,禁带宽度大约为2.10-2.17eV,是少有的能被可见光催化的材料,同时具有无毒、能耗低、来源广泛、节约成本等特点,因此近几年,纳米氧化亚铜的制备及其应用成为了人们研究的热点。本文采用简便绿色的液相法制备纳米氧化亚铜。在溶液中制得产物后,用x-射线衍射仪(XRD)、X-射线能谱(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光光度计(UV-vis)等手段对样品进行了分析和表征。主要内容如下：1.以乙酸铜为铜源,D-果糖为还原剂,在由乙二醇与去离子水组成的溶液中,60℃的水浴条件下反应1小时,可制得红棕色产物。对产物进行分析表征,结果表明,产物为分散良好、粒径均匀的球形纳米氧化亚铜,其平均直径约为500nm。反应温度及乙二醇与水的比例对产物形貌有着非常重要的影响。在不同反应时间下,探索了球形纳米颗粒的生长过程,并进一步得出了球形颗粒的生长机理。紫外可见光光度计分析制备得到的产物,可知产物在504nm处具有较强的吸收峰。通过在可见光下对甲基橙溶液的光催化性能研究,表明制备得到的球形纳米氧化亚铜具有良好的光催化性能,催化效率达到85%,有望用于污水治理。2.室温下,将硅片粘附在反应烧杯的底部,以乙酸铜为铜源,抗坏血酸为还原剂,在乙二醇与去离子水组成的溶液中反应1小时并静置1小时之后,在硅片上沉积纳米氧化亚铜薄膜。分析表明,薄膜由平均粒径为300nm的球形氧化亚铜颗粒组成,厚度为1.7μm。紫外可见光光度计分析可知产物在515nm处具有较强的吸收峰。使用制备的薄膜与质量分数为2%的过氧化氢溶液在可见光下催化降解甲基橙溶液,结果表明,制备的纳米氧化亚铜薄膜与过氧化氢具有良好的光催化协同效应,H2O2溶液/Cu2O薄膜对甲基橙的降解可达到100%。3.超声波条件下,乙酸铜做铜源,D-果糖做还原剂,在不同的溶剂(乙二醇与去离子水以不同比例混合的溶液)中超声15min,分别得到了结晶良好的八面体/不同程度的去顶八面体形貌的纳米氧化亚铜,其尺寸大约为500nm。在不同的超声时间下,分别探究了八面体颗粒与不同程度去顶八面体颗粒的生长过程,并进一步探究了其生长机理。使用紫外可见光光度计分析发现,八面体颗粒的纳米氧化亚铜在530nm处具有较强的吸收峰,去较小的顶八面体颗粒的纳米氧化亚铜在588nm处具有较强的吸收峰,去较大的顶的八面体颗粒的纳米氧化亚铜在565nm
[Abstract]:The preparation and application of nano - cuprous oxide as a kind of p - type semiconductor material have been studied . The results show that the product is a kind of spherical nano cuprous oxide with good dispersion , low energy consumption , wide source and cost saving . The results show that the product is a kind of spherical nano cuprous oxide with good dispersion and uniform particle size . D - fructose is used as a reducing agent for 15 minutes in different solvents ( solutions mixed with ethylene glycol and deionized water in different proportions ) . The growth process of octahedron particles with different degrees is obtained . The growth mechanism is further explored . The nano cuprous oxide of the octahedron particles has stronger absorption peak at 530 nm , and the nano cuprous oxide of the top octahedron particles has stronger absorption peak at 530 nm .

【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ131.21;TB383.1

【参考文献】