[发明专利]一种氧化铜-金纳米复合材料、其制备方法及其用途

权利要求书

1.一种氧化铜-金纳米复合材料，其特征在于，所述氧化铜-金纳米复合材料是通过将金纳米颗粒均匀分散在氧化铜纳米片上得到的。

2.根据权利要求1所述的氧化铜-金纳米复合材料，其特征在于，所述金纳米颗粒呈负电性；

优选地，所述金纳米颗粒的粒径为2～20nm；

优选地，所述氧化铜纳米片呈正电性；

优选地，所述氧化铜纳米片长100～400nm，宽50～300nm。

3.根据权利要求1或2所述的氧化铜-金纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：

向金纳米颗粒的水溶液中任选地加入巯基聚乙二醇，然后再加入氧化铜纳米片，依靠静电力相互作用和纳米片的吸附作用，自组装得到氧化铜-金纳米复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)向金纳米颗粒水溶液中加入巯基聚乙二醇，进行反应；

(2)向步骤(1)的反应液中加入氧化铜纳米片，超声，恒温反应；

(3)反应完毕，分离，取下层沉淀分散在水中，得到氧化铜-金纳米复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金纳米颗粒水溶液是在稳定剂的保护下，通过硼氢化钠还原法制备得到的，其制备方法包括以下步骤：

a、将氯金酸溶液加入到稳定剂溶液中，搅拌均匀；

b、向步骤a得到的混合溶液中逐滴加入含稳定剂的硼氢化钠溶液，搅拌下进行反应；

c、反应结束后，分离，将下层沉淀分散在去离子水中得到所述金纳米颗粒水溶液。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤a所述氯金酸溶液的浓度为20～30mmol/L，优选为25mmol/L；

优选地，步骤a所述稳定剂为柠檬酸钠和/或十二烷基磺酸钠，优选为柠檬酸钠；

优选地，步骤a所述稳定剂溶液的体积为0.5～5mL；

优选地，步骤a和步骤b所述稳定剂的浓度均为0.005～0.05g/mL，优选为0.01g/mL；

优选地，步骤b所述硼氢化钠溶液中硼氢化钠的浓度为20～25mmol/L，优选为20mmol/L；

优选地，步骤b所述硼氢化钠与步骤a所述氯金酸的摩尔比≥3:1；

优选地，步骤b所述反应的温度为0～37℃，优选为25℃；

优选地，步骤b所述反应的时间为1h以上，优选为2h。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化铜纳米片是在表面活性剂保护下，通过强碱沉淀铜离子并将铜离子氧化获得的，其制备方法包括以下步骤：

A、将可溶性铜盐和表面活性剂加入去离子水中，搅拌均匀；

B、在步骤A所得溶液中加入强碱，搅拌下进行反应；

C、反应结束后，分离，洗涤，干燥得到所述氧化铜纳米片。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤A所述可溶性铜盐为五水合硫酸铜、三水合硝酸铜或一水合醋酸铜中的任意一种或至少两种的混合物，优选为五水合硫酸铜；

优选地，步骤A所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或至少两种的混合物，优选为十六烷基三甲基溴化铵；

优选地，步骤A所述可溶性铜盐的质量为700mg～1g，优选为732mg；

优选地，步骤A所述表面活性剂的加入量为0.1g～1g，优选为0.5g；

优选地，步骤A所述去离子水的体积为10～20mL，优选为15mL；

优选地，步骤B所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾或四丁基氢氧化铵中的任意一种或至少两种的混合物，优选为氢氧化钠；

优选地，步骤B所述强碱的浓度为0.1g/mL～0.5g/mL，优选为0.4g/mL；

优选地，步骤B所述强碱与步骤A所述可溶性铜盐的摩尔比≥2:1；

优选地，步骤B所述强碱的加入方式为逐滴滴加；

优选地，步骤B所述反应的温度为20～50℃，优选为室温；

优选地，步骤B所述反应的时间为2～12h，优选为5h。