微納尺度下銅化合物的結晶形態(tài)研究.pdf

1、銅化合物微納米材料是一類重要的功能材料，因具有許多特殊的性質(zhì)和廣闊的應用前景而倍受關注。本論文以六種銅化合物(氧化亞銅、堿式磷酸銅、堿式碳酸銅、堿式鉬酸銅、硫氰酸亞銅和鉬酸銅銨)為研究對象，探索溶液相化學合成復雜結構微納米材料的新方法。對銅化合物微納米材料生長機理和結晶形態(tài)進行深入研究，獲得了一些對銅化合物微納米材料生長規(guī)律的初步認識，在一定程度上實現(xiàn)了對六種銅化合物微納米結構的控制合成。
　　 EDTA還原法制備氧化亞銅(Cu

2、2O)微晶，其結晶形態(tài)展示了立方晶系中的五種枝晶生長方式。該合成體系中，EDTA具有鰲合作用、還原作用和選擇性吸附作用。通過改變實驗條件，可以對氧化亞銅結晶形態(tài)進行有效控制。采用水熱法合成了六種結晶形態(tài)的堿式磷酸銅(Cu2(OH)PO4)。單晶、孿晶以及各種新穎的堿式磷酸銅復雜結構可以通過改變實驗條件來控制合成。堿式磷酸銅晶體具有沿著c軸方向生長的趨勢，并具有旋轉孿晶生長的習性，這是能夠形成不同結晶形態(tài)堿式磷酸銅的內(nèi)因。
　　

3、水熱條件下制備出新穎球形等級結構的堿式碳酸銅(Cu2(OH)2CO3)和毛刺狀空心等級結構的堿式鉬酸銅(Cu3(OH)2(MoO4)2)微晶材料。堿式碳酸銅球形等級結構是由大量平行于球表面的二維薄片構成，其形成過程是逐層生長機理，在一定范圍內(nèi)，球的直徑隨著反應時間的增加而逐漸增大。堿式鉬酸銅空心等級結構的形成過程中，奧氏熟化起到關鍵作用。對堿式碳酸銅和堿式鉬酸銅樣品分別進行熱處理，可以得到相應的氧化銅和鉬酸銅等級結構材料。
　　

4、 采用室溫液相法在銅基片上制備出硫氰酸亞銅(β-CuSCN)陣列和鉬酸銅銨((NH4)2Cu(MoO4)2)納米片，該方法利用銅片作為反應物和基底，使制備工藝大大簡化。硫氰酸亞銅陣列中，每一個基元的結晶形態(tài)是倒立錐體，且均勻分部在銅片表面。硫氰酸亞銅晶體具有沿著c軸方向生長的習性，這是能夠形成硫氰酸亞銅陣列的內(nèi)因。鉬酸銅銨納米片近似垂直于銅片表面生長，片與片之間相互嚙合形成納米溝槽形態(tài)。該合成體系中，甲酰胺不僅促進了銅片氧化，而且選擇性