多維度氧化亞銅的制備及其形貌控制研究.pdf

1、多維度微納米材料因其特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能,使其在功能材料制備領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。近年來,多維度微納米材料的可控制備已成為熱點(diǎn)。
　　氧化亞銅作為一種重要的無機(jī)化工原料,因其獨(dú)特的性質(zhì)而在船舶防污、電子工業(yè)和工業(yè)催化領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,本文在硫酸銅-乳酸體系中進(jìn)行了多維度氧化亞銅的可控制備研究。
　　在硫酸銅-乳酸體系中,在弱堿性條件下(pH=7-13)通過調(diào)節(jié)溶液的pH值,獲得了包括花瓣?duì)畹陌嗣骟w、截角八面體、八面體、

2、球形等不同形貌的氧化亞銅納米粒子。其中花瓣?duì)畹陌嗣骟w氧化亞銅納米粒子首次被發(fā)現(xiàn)。重點(diǎn)分析了氧化亞銅納米粒子的形成過程,認(rèn)為是溶液的pH值不同導(dǎo)致乳酸分解生成丙烯酸的量發(fā)生改變,丙烯酸吸附在氧化亞銅晶核上,導(dǎo)致晶面的生長(zhǎng)速率發(fā)生改變,致使氧化亞銅晶面的取向發(fā)生變化而獲得形貌不同的氧化亞銅納米粒子。
　　向水熱反應(yīng)溶液中添加十二烷基硫酸鈉(SDS)和CuCl2后,研究了添加劑對(duì)氧化亞銅形貌的影響,發(fā)現(xiàn)加添加劑后氧化亞銅的形貌發(fā)生了很大

3、的改變。認(rèn)為是由于表面活性劑SDS附著在晶核表面,使得氧化亞銅晶核發(fā)生選擇性吸附,導(dǎo)致氧化亞銅納米粒子取向生長(zhǎng)。溶液中加入Cl-后,各晶面族之間的能量關(guān)系由于晶面對(duì)Cl-離子的吸附作用而發(fā)生改變,導(dǎo)致氧化亞銅納米粒子的形貌發(fā)生改變。
　　在硫酸銅-乳酸體系中,采用電沉積法制備了氧化亞銅薄膜,研究了工藝參數(shù)(溫度、pH值、沉積時(shí)間等)對(duì)氧化亞銅薄膜表面形貌的影響。獲得的最佳工藝參數(shù)為:沉積溫度60℃,pH=9。向體系中加入添加劑后,

4、沉積得到的氧化亞銅的形貌由表面平整的薄膜變?yōu)楸砻鎴D案化的薄膜,隨著沉積時(shí)間的延長(zhǎng),薄膜表面由木耳狀變成灌木狀最后變成珊瑚狀,氧化亞銅晶體也由沒加添加劑的(111)擇優(yōu)取向變?yōu)?200)擇優(yōu)取向。對(duì)加添加劑前后表面形貌不同的氧化亞銅進(jìn)行接觸角和電阻測(cè)試,發(fā)現(xiàn)加添加劑后的氧化亞銅薄膜的接觸角可達(dá)169°,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沒加添加劑時(shí)制備的薄膜,同時(shí)加添加劑后氧化亞銅薄膜的電阻也明顯變小,說明薄膜的表面形貌對(duì)它的性能有很大的影響。
　　通過模板

5、輔助電沉積法制備了氧化亞銅光子晶體,研究了膠體晶體的質(zhì)量、沉積時(shí)間、沉積溫度、沉積電位對(duì)氧化亞銅光子晶體質(zhì)量的影響,獲得的最佳沉積時(shí)間為30min,溫度為60℃,沉積電位為-0.35V。重點(diǎn)研究了氧化亞銅在膠體晶體中的填充過程,發(fā)現(xiàn)氧化亞銅首先在模板中的缺陷處優(yōu)先生長(zhǎng),其次在模板中微球之間的空隙處生長(zhǎng)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)光子晶體不僅能很好地復(fù)制聚苯乙烯模板的結(jié)構(gòu),而且還能復(fù)制所填充目標(biāo)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)。
　　研究了氧化亞銅/聚苯乙烯光子晶體復(fù)