[发明专利]一种利用月桂酰胺丙基甜菜碱制备Cu2O纳米微球的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机纳米材料的制备领域，具体涉及Cu₂O纳米微球的制备方法

背景技术

氧化亚铜(Cu₂O)是一种重要的金属氧化物，属于P型半导体材料，在太阳能电池、光学器件、生物传感器和电极负极材料等方面具有广泛的应用前景。基于Cu₂O重要的应用价值及特殊性质，不同形貌和结构的纳米Cu₂O、表征和相关性能的研究受到研究者的广泛关注。其中具有中空结构的Cu₂O微球的制备方法较多，如《德国应用化学》(AngewandteChemicInternationalEdition)的2007年第46卷每9期的第1489-1492页公开了一种以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板合成纳米Cu₂O多壳层空心球的方法，而且空心球的球壁为单晶。公开号为CN100486896的中国专利公开了一种利用水相团簇软模板法制备单分散Cu₂O中空亚微球的方法，该方法利用聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸钠形成的团簇作为软模板，将含铜盐的水溶液与团簇软模板水溶液混合，调节pH值后用水合肼作还原剂，铜离子快速还原得到Cu₂O中空亚微球胶体溶液。反应产物经离心分离，沉淀用去离子水和无水乙醇清洗，得到由粒径约11～22nm的氧化亚铜纳米粒子自组装形成并具有窄粒径分布特征的直径400～550nm的单分散Cu₂O中空亚微球。但是上述的方法只能得到单一结构的Cu₂O纳米微球。

发明内容

本发明是要解决现有的中空结构的Cu₂O微球的制备方法得到的产品结构单一的技术问题，而提供一种利用月桂酰胺丙基甜菜碱制备Cu₂O纳米微球的方法。

本发明的利用月桂酰胺丙基甜菜碱制备Cu₂O纳米微球的方法，按以下步骤进行：

一、按月桂酰胺丙基甜菜碱的浓度为0.2％～0.3％，将月桂酰胺丙基甜菜碱加入到去离子水中，搅拌30～40min，得到月桂酰胺丙基甜菜碱溶液；

二、将醋酸铜溶液滴加到月桂酰胺丙基甜菜碱溶液中，滴加完毕后，搅拌30～40min，然后用NaOH溶液调节pH为10.0～10.5，得到混合液；或者用NaOH溶液调节月桂酰胺丙基甜菜碱溶液的为10.0～10.5，再将醋酸铜溶液滴加到月桂酰胺丙基甜菜碱溶液中，滴加完毕后，搅拌30～40min，得到混合液；

三、将抗坏血酸溶液滴加到混合液中搅拌反应40～60min，得到悬浊液；其中醋酸铜与抗坏血酸的摩尔比为1：(2～2.5)；将悬浊液进行离心分离，其中的固相物用水和乙醇分别进行洗涤，然后干燥，得到Cu₂O纳米微球。

本发明在月桂酰胺丙基甜菜碱及其他成分的综合作用下，获得高分散的具有孔道结构的Cu₂O微球，而且利用月桂酰胺丙基甜菜碱在不同液体环境中的特点，通过改变原料的加入次序，就能获得两种构建单元不同的Cu₂O纳米微球，按月桂酰胺丙基甜菜碱、醋酸铜、NaOH的次序加入原料制备的Cu₂O微球的构建单元是针状纳米颗粒，而按月桂酰胺丙基甜菜碱、NaOH、醋酸铜的次序加入原料制备的Cu₂O微球的构建单元是球状纳米颗粒，采用相同的原料，可以制备出两种不同结构单元且均具有孔道结构的Cu₂O纳米微球。制备方法简单，原料无毒，符合节能环保方面的要求。

附图说明

图1为实施例1和2制备的Cu₂O纳米微球的X-射线衍射谱图；

图2为实施例1制备的Cu₂O纳米微球的扫描电镜照片；

图3为实施例1制备的Cu₂O纳米微球的透射电镜照片；

图4为实施例1和2制备的Cu₂O纳米微球的孔径分布曲线；

图5为实施例2制备的Cu₂O纳米微球的扫描电镜照片；

图6为实施例2制备的Cu₂O纳米微球的透射电镜照片。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的利用月桂酰胺丙基甜菜碱制备Cu₂O纳米微球的方法，按以下步骤进行：