新型含铜微纳米材料的制备及性能研究

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1、中图分类号UDC硕士学位论文学校代码!Q5三3密级公珏新型含铜微纳米材料的制备及性能研究Synthesisandpropertiesresearchofnovelcoppermicro．．nanomaterials作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期舢n·￡a7王朵分析化学功能材料化学化学化工学院唐爱东副教授答辩委员会主J施墼壁逝中南大学二零一一---士一F_一71月一令一月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中

2、特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：互墨日期：韭年』月旦日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收

3、录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：尘墨导师签名厘叠鱼：日期：2生堕年』月丑日中南大学硕士学位论文摘要新型含铜微纳米材料的制备及性能研究摘要：微纳米材料因具有独特的物理化学性能，光学性能，化学性能，小尺寸效应，量子尺寸效应，表面效应，宏观量子隧道效应等特性，受到人们的广泛关注。而微纳米含铜化合物更因其多样的形貌和结构(如四面体、八面体、多级空心等)而具有气敏性能、催化性能、光学性能、光伏性能等。本课题以不同比例的水醇作混合溶剂，采用简单绿色的液相法成功合成了稳定的Cu2S

4、03"CuS03"2H20，用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等表征手段对不同水醇比的溶剂体系对样品形貌、结构、尺寸、稳定性的影响进行分析，结果发现通过改变溶剂中水／醇比实现样品的形貌及颗粒尺寸可控合成。通过降解甲基橙溶液研究了样品性能，结果发现甲基橙溶液降解体系在太阳光下静置O．5h可完全脱色，为废水处理工业提供了广阔的应用前景。采用混合溶剂热法制备Cu2S03"CuS03-2H20微纳米晶体，并考察了反应时间、反应溶剂的水／醇比、反应温度、表面活性剂等因素对制备晶体形貌和尺寸的影响，结果发现Cu2S

5、03"CuS03．2H20微纳米晶体随着反应时间的增加，其结晶度和形貌颗粒尺寸发生了可控变化，但降解甲基橙的性能并未随之改变；水热温度升高，样品的结晶水有所损失，当水热温度达到100℃以上时，水热反应将部分Cu(II)还原为Cu。利用循环伏安(CV)、充放电性能检测分析样品的电化学性能，研究结果表明，Cu2S03．CuS03"2H20作为锂离子电池负极材料的可逆反应能力差，充放电容量小，改性后或许可在电化学领域有所应用。采用液相法和电化学法制备了不同形貌的Cu20／Ti02纳米异质结，并用XRD、SEM、漫反射

6、紫PI-(DRUV)、透射电镜(TEM)、光电。I生能(V-I)等检测手段对样品的结构形貌及性能进行分析表征。研究结果表明，溶液体系在搅拌条件下添加表面活性剂SDSO．007g，可制备出分散的Cu／Cu20／Ti02纳米异质结颗粒，DRUV分析显示Cu／Cu，O／Ti02纳米异质结在紫外可见光区有良好的吸收，即光催化性能较好；采用以O．3wt．％NH4F和2wt．％H20为电解液，电压为25V的二步阳极氧化法可制备出孔径为80．110nm、分散均匀的TiO：纳米管，TEM中南大学硕士学位论文摘要分析显示Cu20

7、均匀完整的包覆在Ti02纳米管外径，DRUV及V-1分析表明Cu20／Ti02纳米管异质结在可见光区的光电性能有了大幅度提高。关键词：红盐；氧化亚铜／二氧化钛；微纳米材料分类号：540中南大学硕士学位论文AbstractSynthesisandpropertiesresearchofnovelcoppermicro-nanomaterialsAbstract：Recently，micro—nanomaterialsattractpeople’Sattentionbecauseoftheiruniquephysi

8、calandchemicalproperties，suchastheopticalperformance，chemicalproperties，smallsizeeffect，quantumsizeeffect，surfaceeffect，macroscopicquantumtunneleffectandSOon．Themicro-nanocoppercompoundshavevari