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CuO纳米材料的可控合成作者：刘欢指导教师：刘小娣摘要：纳米CuO 由于具有独特的电、磁和催化等特性, 受到了广泛关注。
本文综述了近年来纳米CuO 的制备方法及应用技术进展, 具体介绍了纳米CuO 的液相法、固相法和气相法制备技术; 同时, 还研究了纳米CuO 在不同领域的性质和应用；展望了今后的研究方向和前景。
关键词：纳米CuO；制备；性质；应用0 引言铜是与人类关系非常密切的有色金属，其氧化物——CuO有着广泛的应用，除作为制铜盐的原料外，它还广泛应用于其他领域：如在催化领域，它对高氯酸铵的分解，一氧化碳、乙醇、乙酸乙酯以及甲苯的完全氧化都具有较高的催化活性；在传感器方面，用CuO作传感器的包覆膜，能够大大提高传感器对CO的选择性和灵敏度；近年来，由于含铜氧化物在高温超导领域的异常特性，使CuO又成为重要的模型化合物，用于解释复杂氧化物的光谱特征。
纳米CuO因具有表面效应、量子尺寸效应和久保效应使其在电、磁、催化等领域表现出不寻常的特性。
如表面效应使其催化活性大大增强，量子尺寸效应使纳米CuO的红外光谱宽化、蓝移和分裂。
因此，纳米CuO的制备和应用研究近年受到广泛关注。
1纳米CuO 的制备方法纳米材料的制备方法根据物料状态可分为：固相法、气相法和液相法。
目前纳米CuO的制备方法已开发的主要有固相法和液相法，其中对液相法研究得较多。
1.1固相法1.1.1室温固相反应法固相反应法是指将金属盐或金属氧化物按照一定比例充分混合研磨后进行煅烧，直接制得纳米CuO粉体的方法。
洪伟良等[1]以醋酸铜和草酸为原料，采用低温固相配位化学反应法先合成出了前驱配合物草酸铜，再将前驱物高温热分解，得到粒径为20～30nm的纳米氧化铜粉体，但团聚较严重。
李东升等[2]以硝酸铜和碳酸氢铵为原料，利用室温固相反应制备出纳米级碱式碳酸铜粉体，经230℃焙烧后制得平均粒径为28nm的氧化铜纳米球，该产品大小均匀，但是纯度不高。
氧化铜纳米粒子一、引言氧化铜（CuO）是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用前景。
近年来，随着纳米技术的发展，氧化铜纳米粒子逐渐成为研究热点。
本文将从氧化铜纳米粒子的制备方法、表征手段以及其在催化、光催化、电催化等领域中的应用进行综述。
二、制备方法1. 水热法水热法是一种简单易行且成本低廉的方法，通过控制反应条件可以得到不同形态和大小的氧化铜纳米粒子。
通常情况下，将CuCl2和NaOH混合后加入到水中，在加热条件下反应生成氧化铜纳米粒子。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是另一种制备氧化铜纳米粒子的方法，其主要原理是通过控制溶胶和凝胶过程中的条件来调节粒子形态和大小。
通常情况下，将Cu(NO3)2和NaOH混合后搅拌，在加入尿素后进行水解反应得到溶胶体系。
然后将溶胶体系在高温条件下进行凝胶反应，得到氧化铜纳米粒子。
3. 热分解法热分解法是一种将有机物转化为无机物的方法，通常使用Cu（CH3COO）2作为前体，在高温条件下分解产生氧化铜纳米粒子。
该方法制备的氧化铜纳米粒子具有较高的晶格度和比表面积。
三、表征手段1. 透射电镜（TEM）透射电镜是一种常用的表征氧化铜纳米粒子形态和大小的手段。
通过TEM可以观察到单个氧化铜纳米粒子的形态和大小，并且可以测量其晶格间距。
2. X射线衍射（XRD）X射线衍射是一种常用的表征氧化铜纳米粒子晶体结构的手段。
通过XRD可以确定样品中晶体结构和相对含量，从而判断制备出来的氧化铜纳米粒子是否具有良好的结晶性。
3. 红外光谱（FT-IR）红外光谱是一种常用的表征氧化铜纳米粒子表面官能团和杂质的手段。
通过FT-IR可以分析样品中的官能团类型和含量，从而判断制备出来的氧化铜纳米粒子表面是否有官能团修饰。
四、应用领域1. 催化氧化铜纳米粒子在催化领域中具有广泛的应用前景。
研究表明，氧化铜纳米粒子可以作为催化剂被用于苯乙烯氧化反应、CO氧化反应等反应中。
此外，氧化铜纳米粒子还可以与其他金属纳米粒子组成复合催化剂，在催化反应中发挥协同效应。
CuO纳米材料的制备及应用研究进展逯亚飞;王成;叶明富;许立信;孔祥荣;万梅秀;诸荣孙【摘要】As an important p-type semieonduetor with a narrow band gap,eopper oxide( CuO)nanomate-rials have been widely applied in many flieds,sueh as supereonduetors,photoeatalysis,magnetie storage media,gas sensor,biomedieine,lithium-ion batteries and so on. Many CuO nanomaterials with different morphologies,sueh asnanowires,nanorods,nanobelts and nanoflowers,have been synthesized by the eom-mon strategies of thermal oxidation of eoppersheet,hydrothermal and wet ehemieal methods. The materials are drawing more and more attention due to its applieations,and some disadvantages in preperation should be improved.%CuO是一种重要的p型半导体材料，已经被广泛的应用于超导材料、催化剂、磁存储材料、气体传感器、生物医学和锂离子电池等领域。
各种形貌的CuO纳米材料，如纳米线、纳米棒、纳米带、纳米花等，已经通过铜的热氧化法、水热合成法和湿化学法等制备出来。
CuO纳米材料因其广泛的应用越来越受到人们的关注，与此同时，目前制备方面存在的问题也应该进行相应的改进。
新型纳米铜催化剂的制备与性能研究近年来，纳米技术在各个领域得到广泛的应用，其中包括纳米催化剂的制备和应用。
纳米催化剂能够在化学反应中发挥高效催化作用，并且具有更高的活性、选择性和稳定性。
本文将重点讨论新型纳米铜催化剂的制备与性能研究。
一、新型纳米铜催化剂的制备纳米铜催化剂制备的方法主要包括沉积法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种比较常用的制备方法，它的优点是操作简单、控制性好、反应条件温和等。
下面简述该制备方法的步骤：1. 溶解前驱体将铜盐溶解在有机溶剂中（例如乙醇或正丙醇），待完全溶解之后，将其放置一段时间使铜离子逐渐水解。
2. 凝胶化将上述混合溶液加热至一定温度，加入硝酸铵等硝酸盐，混合均匀后，反应中形成有机-无机杂化凝胶。
这一步是纳米铜催化剂生成的基础。
3. 脱溶胶将凝胶状物料挥发至较低含水量的状况，高温沉淀或离心处理获得粉末状物料。
4. 煅烧将获得的粉末状物料进行煅烧处理，使得加热产生的反应引起催化剂的晶体结构重塑，从而提升催化效率和稳定性。
二、新型纳米铜催化剂的性能研究新型纳米铜催化剂具有更高的活性和选择性，主要归结于其结构的调控和表面修饰。
1. 结构的调控以溶胶-凝胶法制备的纳米铜催化剂，具有大量的孔和空间结构。
通过控制制备条件，可以调控催化剂的晶体结构和孔隙结构，使其具有更高的催化活性和选择性。
例如，研究者可以通过控制煅烧温度，调节晶体结构和尺寸，提高催化剂的催化效率；同时还可以通过控制前驱体种类和浓度，来控制孔隙结构和孔径分布。
2. 表面修饰表面修饰是指在纳米铜催化剂表面修饰活性剂或添加少量的其他金属元素，以增强其催化作用稳定性。
研究发现，将少量的铂加入纳米铜催化剂表面可以改善其稳定性和选择性。
而且，金属元素的添加会对催化剂的活性中心造成影响，进而影响催化剂的催化性能。
三、应用前景新型纳米铜催化剂具有广阔的应用前景，主要应用领域包括有机合成、能源储存、环境保护等。
第24卷 第2期Vol 124 No 12材 料 科 学 与 工 程 学 报Journal of Materials Science &Engineering总第100期Apr.2006文章编号:167322812(2006)022*******乙二醇体系中纳米Cu 2O 的制备及其性能研究朱俊武,王艳萍,张莉莉,杨绪杰,陆路德,汪 信(南京理工大学材料化学研究室,江苏南京 210094) 【摘 要】 以Cu (NO 3)2为原料,乙二醇为溶剂和还原剂,制备了不同形貌的纳米Cu 2O 。
通过X 射线衍射,透射电子显微镜对产物进行了表征,并用热分析法考察了纳米Cu 2O 对高氯酸铵热分解的催化作用。
结果表明,在乙二醇体系中少量水的加入对产物的形貌有着重要的影响。
当加入少量水时,产物形貌由不规则状变为短棒状。
不同形貌的纳米Cu 2O 均能强烈催化高氯酸铵的热分解,分散性较好的Cu 2O 使高氯酸铵的高温分解温度下降了约104℃,分解放热量由590J Πg 增至1450J Πg 。
【关键词】 乙二醇;氧化亚铜;制备;催化性能中图分类号:T Q131.2+1 文献标识码:APreparation of N anocrystalline Cu 2O in E thylene G lycolSystem and its C atalytic PropertiesZHU Jun 2wu ,WANG Yan 2ping ,ZHANG Li 2li ,YANG Xu 2jie ,L U Lu 2de ,WANG Xin(Materials Chemistry Laboratory ,N anjing U niversity of Science and T echnology ,N anjing 210094,China)【Abstract 】 Cu 2O nanocrystals of different m orphologies have been success fully prepared using Cu (NO 3)2as the starting materials andethylene glycol (EG )as the s olvent and reducing agent.The samples were characterized by X 2ray diffraction (XRD ),transmission electronmicroscopy (TE M ).The results show that the cubic and irregularly shaped Cu 2O nanocrystals can be obtained from this procedure.The presence of small am ounts of water plays an important role in the formation of the shape of Cu 2O nanocrystals.The Cu 2O nanorods could be prepared by adding small am ounts of water into the above EG s olution.The catalysis of Cu 2O nanocrystals of different m orphologies on amm onium perchlorate decomposition is strong.The 2%of cubic and irregularly shaped Cu 2O nanocrystals can make the higher decomposition temperature of amm onium perchlorate decrease 104℃.The ex othermic quantity of decomposition was from 590J Πg up to 1450J Πg.【K ey w ords 】 ethylene glycol ;cuprous oxide ;preparation ;catalytic property收稿日期:2005208227;修订日期:2005210225基金项目:国防科工委重点基础科研资助项目(K 1704061011)作者简介:朱俊武(1976-),男,博士,研究方向:纳米材料及其应用。
