[发明专利]一种氧化铜纳米空心球的制备及其应用

权利要求书

1.一种氧化铜纳米空心球，其特征在于其原料组份包括可溶性铜盐、氨水、氢氧化钠、葡萄糖和过硫酸盐，整个反应过程在室温下进行，经过以下具体步骤制得：

(1)将水溶性二价铜盐溶于水磁力搅拌形成溶液，其中，铜离子浓度为0.015～0.045mol/L；

(2)向上述溶液中依次加入氨水和强碱溶液，使铜离子和氨水的摩尔浓度之比为13：1～17：1，铜离子和强碱摩尔浓度之比为0.3：1～0.3：1.4，分别磁力搅拌10～20min；

(3)再往上述溶液中依次加入1～5克葡萄糖和抗坏血酸溶液，其中，铜离子和抗坏血酸的摩尔浓度之比为1：1～1：3，磁力搅拌40～60min，离心分离得到氧化亚铜球；

(4)将上述氧化亚铜球分散于100～400mL水中，依次加入强碱和过硫酸盐溶液，其中强碱的浓度为0.08～0.28mol/L，氧化亚铜与过硫酸根摩尔数之比为1：2～1：8，磁力搅拌10～20min，将所得混浊物离心分离得到Cu₂O/CuO核壳结构；

(5)将上述Cu₂O/CuO核壳结构分散于100mL水中，加入硫代硫酸钠溶液使其浓度为0.04～0.8mol/L，搅拌1～3h，离心分离，所得固体即为产物。

2.根据权利要求1所述的氧化铜纳米空心球，其特征在于：步骤(5)后，将产物依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，50～70℃真空干燥3～6h。

3.根据权利要求1所述的氧化铜纳米空心球，其特征在于：所述二价铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜，或其混合物。

4.根据权利要求1所述的氧化铜纳米空心球，其特征在于：所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

5.根据权利要求1所述的氧化铜纳米空心球，其特征在于：步骤(3)中所述抗坏血酸溶液用水合肼或半胱氨酸代替。

6.根据权利要求1所述的氧化铜纳米空心球，其特征在于：步骤(4)中所述过硫酸盐为过流酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵。

7.根据权利要求1所述的氧化铜纳米空心球，其特征在于：所述步骤(1)溶液中铜离子浓度为0.030～0.045mol/L。

8.一种根据权利要求1～7任一所述的氧化铜纳米空心球的制备方法，其特征在于整个制备过程在室温下进行，具体包括以下步骤：

(1)将水溶性二价铜盐溶于水磁力搅拌形成溶液，溶液中铜离子浓度为0.015～0.045mol/L；

(2)向上述溶液中依次加入氨水和强碱溶液，使溶液中铜离子和氨水的摩尔浓度之比为13：1～17：1，铜离子和强碱摩尔浓度之比为0.3：1～0.3：1.4，分别磁力搅拌10～20min；

(3)再往上述溶液中依次加入1～5克葡萄糖和抗坏血酸溶液，其中，铜离子和抗坏血酸的摩尔浓度之比为1：1～1：3，磁力搅拌40～60min，离心分离得到氧化亚铜球；

(4)将上述氧化亚铜球分散于100～400mL水中，依次加入强碱和过硫酸盐溶液，其中强碱的浓度为0.08～0.28mol/L，氧化亚铜与过硫酸根摩尔数之比为1：2～1：8，磁力搅拌10～20min，将所得混浊物离心分离得到Cu₂O/CuO核壳结构；

(5)将上述Cu₂O/CuO核壳结构分散于100mL水中，加入硫代硫酸钠使其浓度为0.04～0.8mol/L，搅拌1～3h，离心分离，所得固体即为产物。

9.一种根据权利要求1～7任一所述的氧化铜纳米空心球的应用，其特征在于：将所述氧化铜纳米空心球用于光催化降解罗丹明B溶液。