[发明专利]一种多形貌Cu2

说明书

本发明公开了一种多形貌Cusubgt;2/subgt;O的可控合成方法及应用，属于光催化领域，以可溶性铜盐、氢氧化钠、明胶、聚乙二醇和绿色还原剂为原料，利用湿化学还原法获得Cusubgt;2/subgt;O，通过调控明胶和NaOH的添加量、使用不同的绿色还原剂及滴加的顺序，可控合成多形貌的氧化亚铜。本发明的有益效果是：采用湿化学法，以氢氧化钠为沉淀剂，抗坏血酸或葡萄糖为还原剂，将Cusupgt;2+/supgt;还原合成Cusubgt;2/subgt;O，该方法中使用的试剂易得、成本低、具有环境友好、无污染，能够大量生产，由于反应过程为不可逆反应且Cusubgt;2/subgt;O化学稳定性好，因此具有产量高和产品易于存储的优点。

技术领域

本发明属于光催化领域，具体而言，涉及一种多形貌Cu₂O的可控合成方法及应用。

背景技术

随着人民生活质量的提高，国家经济的发展越来越重视“绿色”，然而水体和空气质量已经受到极大破坏，二者严重影响到整个生物界的生存与发展。对于水体净化，半导体材料在可以通过吸收可再生的太阳光能转化为化学能可使有机分子被破坏成为可降解的小分子来达到净化水。目前，在众多半导体材料中，由于Cu₂O具有较窄的带隙，可很好地吸收可见光，因此成为研究重点。但由于Cu₂O在可见光下易发生光腐蚀而导致对太阳光的利用率有限，所以为了克服这一缺点众多研究者制备出不同形貌的Cu₂O，如纳米或微米球、薄膜、立方体、八面体等；或是通过与其他材料复合使光生电子发生转移来降低光生电子与空穴的复合，从而提高对太阳光的利用并提高其光催化活性。目前，对于Cu₂O提出了多种制备方法，如湿化学法（如化学沉淀、水热、溶剂法和微乳法）、电化学法和新型气相沉积技术、辐照法、声化学法等。然而，水热法、溶剂热法和电化学法耗能增加了生产成本，新型的技术对设备要求严格，而微乳法生成的产物均匀性差。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种多形貌Cu₂O的可控合成方法，以可溶性铜盐、氢氧化钠、明胶、聚乙二醇和绿色还原剂为原料，利用湿化学还原法获得Cu₂O，通过调控明胶和NaOH的添加量、使用不同的绿色还原剂及滴加的顺序，可控合成多形貌的氧化亚铜，所述可控合成方法包括如下步骤：

步骤1：将明胶溶于去离子水中，置于超声器中进行超声及搅拌处理，处理时间为0.5-1小时，配制成分散均匀的明胶溶液，另将硫酸铜和聚乙二醇溶于去离子水中，配制成硫酸铜-聚乙二醇蓝色溶液，在搅拌和温度为50-70℃下，将硫酸铜-聚乙二醇蓝色溶液逐滴加入到明胶溶液中，得到第一混合液；

步骤2：在搅拌和温度为50-70℃下，将氢氧化钠溶液、葡萄糖溶液或抗坏血酸溶液加入第一混合液中，得到第二混合液；

步骤3：在搅拌和温度为50-70℃下，在第二混合液中，缓慢滴加抗坏血酸溶液或氢氧化钠溶液，反应完全后进行离心、洗涤、干燥，即得到所述多形貌氧化亚铜。

优选的，所述多形貌氧化亚铜可为光滑球形氧化亚铜、多面体氧化亚铜、类球形氧化亚铜和纳米纤维状氧化亚铜。

优选的，步骤1中明胶、硫酸铜和聚乙二醇的用量分别为1-3g、4.98g和0.16g，去离子水的体积均为100ml。

优选的，步骤1-3中搅拌速度为100-200rpm。

优选的，步骤2中，将氢氧化钠溶液加入第一混合液中，得到第二混合液，步骤3中，在第二混合液中，缓慢滴加抗坏血酸溶液，反应完全后进行离心、洗涤、干燥，即得到所述多形貌氧化亚铜。

优选的，步骤2中，将葡萄糖溶液加入第一混合液中，得到第二混合液，步骤3中，在第二混合液中，缓慢滴加氢氧化钠溶液，反应完全后进行离心、洗涤、干燥，即得到所述多形貌氧化亚铜。