[发明专利]一种氧化亚铜纳米线材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及氧化亚铜纳米线材料的制备方法。 

背景技术

纳米线由于具备特殊的几何形状、高的长宽比以及量子尺寸效应和表面效应，已受到人们的广泛关注。与本体材料相比，这类材料具有更优良的性能。

我们前期的研究发现，以硫氰酸亚铜薄膜为前体，可以制备氧化亚铜纳米线多孔薄膜；在超声波作用下，硫氰酸亚铜粉末也可以与碱溶液反应制备氧化亚铜纳米线材料。[（1）徐伟，肖星星，夏鹏，一种氧化亚铜纳米线多孔薄膜及其制备方法和应用，发明专利申请号: 2014100140030；（2）徐伟，肖星星，夏鹏，孙倩，田果，一种氧化亚铜纳米线材料及其简易制备方法，发明专利申请号: 2014100188097.]

我们发现，如果采用相对较浓的碱溶液，即使不用超声波，也可以使硫氰酸亚铜粉末转变成氧化亚铜纳米线材料。由于提高了浓度，产量也可以提高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能批量制备氧化亚铜纳米线材料的简易方法。

本发明提出制备氧化亚铜纳米线材料的方法，是以硫氰酸亚铜粉末为前体，在碱溶液中，通过化学反应制备获得氧化亚铜纳米线材料；其中碱溶液采用氢氧化钠水溶液。

本发明提出的制备氧化亚铜纳米线材料的方法，具体操作步骤为：在盛有氢氧化钠水溶液的反应瓶中，加入硫氰酸亚铜粉末，搅拌1~3小时，过滤，洗涤，干燥，即得氧化亚铜纳米线材料；其中，氢氧化钠与硫氰酸亚铜用量的摩尔比为2~10；氢氧化钠水溶液的浓度量级为10^-1摩尔/升。

如果要大批量生产，可选择相对较浓的碱溶液。  

本发明提出的氧化亚铜纳米线材料，表观上类似一般的粉体，微观上由氧化亚铜纳米线随机堆积形成；大多数纳米线宽度小于50纳米；纳米线的长度通常超过1微米或更长。但是由于采用搅拌措施，有些纳米线在搅拌下被折断。

在前一个发明专利中，我们采用超声波辅助合成，得到的纳米线长度较长，通常不会折断；本发明不用超声波，但是需要搅拌，有些纳米线已被折断。在实际应用中，可根据需要选择一种方法来合成即可。

本发明制得的纳米线材料，可用粉末X-射线衍射（XRD）分析表证，证明制得的纳米线材料是氧化亚铜。

扫描电子显微镜（SEM）观察证实大多数纳米线宽度在50纳米以下，长度通常超过1微米或更长。但是有些纳米线已被折断。

本发明提出的这种氧化亚铜纳米线材料有广泛的用途，比如：用做作光电转换材料。此外，在催化、传感器、超级电容器、锂离子电池、光电功能器件以及大面积电子器件等领域也有广泛的应用。

附图说明

图1为实施例1的氧化亚铜纳米线材料的XRD分析结果（图中，纵坐标为强度；横坐标为2θ角度）。

图2为实施例1的氧化亚铜纳米线材料的SEM图像。 

图3为实施例2的氧化亚铜纳米线材料的XRD分析结果（图中，纵坐标为强度；横坐标为2θ角度）。

图4为实施例2的氧化亚铜纳米线材料的SEM图像。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明方法。

实施例1 

往反应瓶中加入50毫升氢氧化钠水溶液（浓度：0.1摩尔/升）和0.001摩尔硫氰酸亚铜粉末（0.123克），搅拌1小时，过滤，洗涤，干燥，即得氧化亚铜纳米线材料。粗产率大于90%。

图1是XRD分析结果，证明产物是氧化亚铜。

图2是氧化亚铜纳米线材料的典型SEM图像，显示氧化亚铜纳米线随机堆积。氧化亚铜纳米线的宽度小于50纳米，长度可达微米以上。有些纳米线已折断。

如果要制备更多的纳米线材料，可放大生产。

实施例2 

往反应瓶中加入0.001摩尔硫氰酸亚铜粉末（0.123克），然后将50毫升氢氧化钠水溶液（浓度：0.1摩尔/升）滴加到反应瓶中，再继续搅拌1小时，过滤，洗涤，干燥，即得氧化亚铜纳米线材料。粗产率大于90%。

图3是XRD分析结果，证明产物是氧化亚铜。

图4是氧化亚铜纳米线材料的SEM图像。

如果要制备更多的纳米线材料，可放大生产。