[发明专利]一种氧化亚铜量子点的制备方法

说明书

本发明提供一种氧化亚铜量子点的制备方法，包括以下步骤：将铜微粉压片，然后将压片后的铜放置于高温马弗炉中快速升温，再将快速升温后的铜片快速取出投入冷水中得到氧化亚铜量子点。本发明的氧化亚铜量子点的制备方法工艺简单，不使用还原剂，绿色环保，生产成本低，制备的铜量子点粒径小，尺寸分布均匀，成本低廉、易工业化生产，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及无机功能材料的技术领域，具体涉及一种金属氧化物量子点材料的制备方法。

背景技术

氧化亚铜、氧化铜是很好的P型半导体，可以应用于太阳能转换、微电子、磁存储、催化、气敏等领域，尺寸达到纳米级之后，因其较大的比表面积和优良的表面物理化学性质使其在太阳能电池、微电子器件、气体催化、气敏传感器等方面有许多很有潜力的应用。

Cu₂O是一种典型的p型半导体材料，禁带宽度为2.1eV，在可见光区的吸收系数较高，能量转化率理论上可达10％，此外，通过控制制备工艺可使Cu₂O的电阻率在10³～10¹³Q·cm范围内变化，被认为是制备太阳能电池的潜在材料，目前人们已经通过多种方法制备了Cu₂O纳米薄膜、纳米粒子，化学法是纳米氧化亚铜制备的常用方法，该方法是在稳定剂存在下还原二价铜盐来制备纳米Cu₂O，制备过程中，必须要有还原剂和纳米粒子稳定剂的参与，文献报道的还原剂有水合肼、硼氢化钠、维生素C、甲酸、葡萄糖等；作为纳米粒子稳定剂的有表面活性剂、含硫醇、羰基、胺基的化合物、高分子化合物等，在这些制备方法中，还原剂的还原性能过弱、用量过少，铜离子不能被完全还原；还原剂的还原性能过强、用量过多，又容易将铜离子还原为Cu(0)，而得不到纯的Cu₂O，此外，这些还原剂和纳米粒子稳定剂对环境也存在一定的污染；比如发明专利(CN106423166A)报道了一种利用有机还原剂制备氧化亚铜的方法，通过1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐作为还原剂，将无水醋酸铜还原为氧化亚铜；发明专利(CN105836787A)报道了一种利用有机烷基胺制备氧化亚铜的方法，将铜盐加入到烷基胺中，升温搅拌，待铜盐完全溶解后，转入超声反应器中，超声反应制备氧化亚铜；发明专利(CN100427246C)报道了一种合成氧化亚铜纳米球的方法及氧化亚铜纳米球的应用，在铜离子溶液中加入非离子表面活性剂，并加入强还原剂硼氢化钠或硼氢化钾制备氧化亚铜纳米球，这些方法均存在制备工艺复杂、有机物含量高难以去除的缺点，大大增加了产品的成本。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供氧化亚铜量子点的制备方法，制备方法简单，不使用还原剂，无常规湿法还原大量废水排放，绿色环保，生产成本低，且能够减小氧化亚铜量子点的尺寸和提高粒径分布均匀性。本发明采用的技术方案是：

一种氧化亚铜量子点的制备方法，其中：包括以下步骤：将铜粉压片，然后将压片后的铜放置于已完成升温马弗炉快速加热，再将加热后的铜片快速取出投入冷水中得到氧化亚铜量子点水溶液，最后经冷冻干燥得到氧化亚铜量子点。

优选的是，所述的氧化亚铜量子点的制备方法，其中：所述氧化铜压片的压力为5～30Mpa。

优选的是，所述的氧化亚铜量子点的制备方法，其中：所述氧化铜压片的压力为20Mpa。

优选的是，所述的氧化亚铜量子点的制备方法，其中：所述已完成升温的马弗炉的炉内温度为500～1000℃，铜片加热时间为1-30min。

优选的是，所述的氧化亚铜量子点的制备方法，其中：已完成升温的马弗炉的炉内温度为800℃，铜片加热时间为10min。

优选的是，所述的氧化亚铜量子点的制备方法，其中：所述水的温度为-20～20℃。