[发明专利]碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)将五水硫酸铜和柠檬酸钠溶解于去离子水中，然后加入NaOH溶液，搅拌1-5min，再加入抗坏血酸溶液，室温搅拌0.5-2h后离心分离，所得固体产物洗涤即得Cu₂O立方体；

(2)将步骤(1)制备的Cu₂O立方体分散于去离子水中，加入Na₂S溶液，搅拌30min后离心分离，所得固体产物洗涤后立即分散于乙醇水溶液中，搅拌30min，然后加入Na₂S₂O₃溶液，继续搅拌30min后离心分离，所得固体产物洗涤后干燥，得到CuS空心纳米立方体；

(3)将步骤(2)制备的CuS空心纳米立方体和聚乙烯吡咯烷酮加入到乙醇中，超声5-15min，搅拌1-24h，然后将所得混合液于30-150℃烘干，将烘干产物于氩气保护下加热到500-800℃并保温1-3h，得到所述碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料；

所述碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料，硫化铜空心纳米立方体通过碳组装成三维立体蜂窝状结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硫化铜空心纳米立方体的边长50-600nm，壳厚5-100nm，所述碳是非晶态碳，由聚乙烯吡咯烷酮碳化形成。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述五水硫酸铜、柠檬酸钠和去离子水的比例为0.38g:0.15g:80mL；

所述NaOH溶液由NaOH溶解于去离子水得到，其中NaOH和去离子水的比例为0.5-3g:20mL；

所述抗坏血酸溶液由抗坏血酸溶解于去离子水得到，其中抗坏血酸和去离子水的比例为0.26g:50mL；

所述五水硫酸铜、NaOH和抗坏血酸的质量比为0.38:0.5-3:0.26。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述Cu₂O立方体和去离子水的比例为0.04g:30mL；

所述Na₂S溶液由Na₂S·9H₂O溶解于去离子水得到，其中Na₂S·9H₂O和去离子水的比例为0.03g:20mL；

所述乙醇水溶液由去离子水和乙醇混合得到，其中去离子水和乙醇的体积比为1:1；

所述Na₂S₂O₃溶液由Na₂S₂O₃·5H₂O溶解于去离子水得到，其中Na₂S₂O₃·5H₂O和去离子水的比例为1-4g:16mL；

所述Cu₂O立方体、Na₂S·9H₂O、Na₂S₂O₃·5H₂O和乙醇的比例为0.04g:0.03g:1-4g:20mL；

所述干燥的温度为60℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述CuS空心纳米立方体、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇的比例为0.02g:0.12g:40mL。