[发明专利]一种制备氧化铜纳米管的方法

摘要

一种制备氧化铜纳米管的方法，属于电化学合成领域，公开一种条件温和、清洁无二次污染、工艺操作简单、能量消耗低、反应时间短且反应过程易控制的电化学方法制备氧化铜纳米管的技术方案。其特征在于基于氧化铝模板在离子液体中电化学方法合成氧化铜纳米管。本发明制备的氧化铜纳米管直径约为30-100nm，长3-5μm，电流效率≥65％。因此，本发明提出将电化学方法用于合成金属氧化物纳米管，为合成金属氧化物纳米管领域提供一条崭新的途径，该途径将大大促进金属氧化物纳米管的合成研究和产业化进程。

主权项

一种制备氧化铜纳米管的方法，其特征在于是一种基于氧化铝模板在绿色环保的离子液体中用电化学方法制备氧化铜纳米管的方法，具体的工艺步骤为：I、氧化铝模板的制备首先将纯度为99％的铝箔置于丙酮中超声清洗5‑15分钟后，用质量分数为3‑10％氢氧化钠浸泡1‑3分钟去除铝箔的氧化膜，用去离子水冲洗后，在体积比为1∶4的高氯酸‑无水乙醇溶液中10‑20V的电压下，以铝箔为阳极，石墨为阴极，进行电抛光2‑5分钟；然后在无机酸溶液中，15‑70V的电压下以抛光后的铝箔为阳极，石墨为阴极，阳极氧化1‑2次共2‑8小时，制备出孔径大小可控的氧化铝模板；最后以1‑5V/s的速度降压至0V来减薄氧化铝模板的阻挡层，以有利于导电，经过减薄阻挡层的氧化铝模板用于氧化铜纳米管的沉积模板；II、离子液体的配置称取15～60g分析纯级尿素固体以及10～40g分析纯级两种卤化盐的混合物以及适量分析纯级铜盐混散于干燥的烧杯中，密闭，在60‑100℃加热3‑10小时成为液体，取出再加入分析纯级硼酸和分析纯级表面活性剂，搅拌均匀后加入等体积的有机溶剂液体酰胺或醇类混匀，并过滤，最终得到蓝色的离子液体；III、电沉积选择干燥的烧杯作为无隔膜电解槽，以上述II配置的离子液体作为电解液，在无隔膜电解槽中以I所制备的氧化铝模板为阴极，以铂丝为阳极进行电沉积，控制温度在10‑60℃，电压为1‑3V，电沉积1‑3小时，即在氧化铝模板表面沉积出铜纳米管，然后取出沉积有铜纳米管的氧化铝模板用酒精和蒸馏水分别洗涤1‑2min；IV、热处理将III制得的沉积有铜纳米管的氧化铝模板移入马弗炉，在400‑700℃下煅烧2‑5小时，然后随炉冷却至室温，应用常规的SEM手段进行表征该纳米管的形貌。