化学法制备Cu2O及其粒径形貌控制机理研究-论文.pdf

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1、第24卷第4期粉末I台金工业Vo1．24，No．4，p20—242014年8月P0WDERMETALLURGYINDUSTRYAug．2014化学法制备CuO及其粒径形貌控制机理研究雷丹，王玉棉，王胜，张亚丽，魏志刚(兰州理工大学材料科学与工程学院，甘肃兰州730050)摘要：以硫酸铜(CuSO)、水合肼(NH·H：O)、氢氧化钠(NaOH)为原料，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为高分子模板剂，采用化学沉淀法制备氧化亚铜(Cu0)微晶。利用单因素试验，分析了NaOH浓度、反应温度、PVP用量对Cu：O粒径和形貌的控制机理。采用x射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对产物

2、物相、形貌和粒径进行表征。结果表明：NaOH浓度2mol／L，反应温度70℃，PVP用量1．6g／L时，所制备的Cu0微晶粒径最小，且分布均匀，其平均粒径为30nm，形貌为类球形。关键词：化学沉淀法；Cu0；PVP文献标志码：A文章编号：1006—6543一(2014)04—0020—05ChemicalPreparationofCuprousOxideandResearchonItsParticleSizeandMorphologyControlMechanismLEIDan，WANGYu—mian，WANGSheng，ZHANGYa—li，WEIZhi—gang(

3、CollegeofMaterialsScienceandEngineering，LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050，China)Abstract：Thecuprousoxidecrystallitesweresynthesizedbychemicalprecipitationmethodfromcoppersulfate，hydrazinehydrate，sodiumhydroxide，withpolyvinylpyrrolidone(PVP)asthetemplatepolymer．Singlefactorex—p

4、erimentswereusedtoanalysetheefectsofcuprousoxideparticlesizeandmorphology,includingtheNaOHcon—centration，reactiontemperature，PVPdosage．SEMandXRDwereusedtocharacterizethephase，morphologyandparticlesizeoftheproducts．Theresultsshowthatthepreparedcuprousoxidecrystallitesareminimalanduniform

5、sphereswithanaveragesizeof30am．Theoptimumpreparationconditionsareasfollows：theconcentrationofNaOHis2mol／L，thereactiontemperatureis70℃andthedosageofPVPis1．6g／L．Keywords：chemicalprecipitationmethod；cuprousoxide；polyvinylpyrrolidone氧化亚铜(CuO)是一种典型的P型半导体材本低，最有希望实现产业化生产等优势而成为当前料，禁带宽度约为2．2eV，在

6、可见光照射下能够激发出的研究热点。光生电子空穴对，可有效催化降解工业印染废水Ⅲ、含采用化学沉淀法制备超细CuO，一般需要加入氮农药口等，在有机污染物光催化降解领域展现出有机化合物作为模板。高分子模板空间位阻大，能很大的潜力[3-4]o同时作为一种重要的无机化工材有效防止颗粒聚集，形成的胶团稳定，能更好地控料，其在太阳能电池、光电材料、镇流器和海洋防制晶体的形貌，常用的高分子模板剂有聚乙二醇、污涂料等方面，也有着更为广泛的应用前景。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等”。Cu：O的物理化学性能与其颗粒尺寸、形貌直接本研究以五水硫酸铜(CuSO·5H：O)为Cu源、相关。CuO超细

7、材料的制备有水热法、溶剂热法、NaOH为沉淀剂、水合肼(N：H·H：O)为还原剂、PVP电化学法、溶胶凝胶法和化学沉淀法等哆。其中化为模板剂，采用化学沉淀法制备Cu：0微晶，并进行学沉淀法因具有操作简便、产品形貌可控、制备成表征。考察了反应温度、NaOH浓度、表面活性剂用收稿日期：2013一l2一O3作者简介：雷丹(1987一)，女(汉)，硕士研究生，主要从事粉体材料制各技术的研究。粉末冶金工业第24卷·固外信息·日计划启动3D打印机国家项目日本政府在2014年预算案中划拨了40亿目元，将由经济产业省组织实施以3D成形技术为核心的制造革命计划。其中，