氧化銅微納米結(jié)構(gòu)的制備及光學性能研究.pdf

1、由核/殼復合材料演化而來無機微納米氧化物空心球材料與傳統(tǒng)材料相比，由于其具有密度低、比表面積大的優(yōu)點，從而在氣相傳感器、鋰離子電極材料、場發(fā)射器和催化等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景，引起了人們的廣泛關(guān)注。本文以無皂乳液聚合得到的聚苯乙烯微球乳液為模板，基于靜電吸附原理水熱法合成了多孔氧化銅空心微球，詳細考察了其合成工藝條件和影響因素，并研究了其結(jié)構(gòu)、生長機理和性能。同時，對本實驗室前期以碳球為模板合成的氧化銅空心微球以及其他形貌氧化銅微納米結(jié)

2、構(gòu)的比表面、光學、光催化活性等性能進行了系統(tǒng)的研究，尋找影響氧化銅微納米結(jié)構(gòu)光催化性能的主要因素。
　　首先，通過以過硫酸鉀（KPS）為引發(fā)劑的無皂乳液聚合，得到了單分散好、粒徑分布可控、高穩(wěn)定性、表面帶負電荷的聚苯乙烯（PS）微球乳液。繼而在水熱條件下，以500nm左右的PS微球乳液為模板，醋酸銅為銅源，乙二胺為結(jié)構(gòu)指示劑制備了多孔氧化銅空心微球。并考察了乙二胺與醋酸銅的摩爾比、水熱時間及水熱溫度對最終產(chǎn)物形貌的影響；制備的樣品

3、通過 SEM、XRD、EDS、FTIR和氮氣吸附等進行表征。結(jié)果表明制備的多孔氧化銅空心微球的粒徑約為10~15μm，球殼厚度約2~3μm，球表面呈多孔狀，產(chǎn)物純度較高，且為單斜晶型。BET測試結(jié)果表明微球的比表面積為81.707m2/g，總孔體積為0.0683cm3/g，平均孔半徑為7.05nm。并進一步討論了其形成機理。
　　其次，結(jié)合本實驗室前期實驗，以碳球為模板制備多孔氧化銅空心微球。同時采用水熱法制備了花狀、針葉狀、線狀

4、、海膽狀形貌的氧化銅微納米結(jié)構(gòu)，通過SEM和BET法對其形貌和比表面進行表征分析，結(jié)果表明制備樣品形貌較好且結(jié)構(gòu)均勻，不同形貌的氧化銅微納米結(jié)構(gòu)比表面積差別較大。
　　再次，通過紫外-可見光譜研究了不同形貌氧化銅微納米結(jié)構(gòu)的光學性能及禁帶寬度，并通過在紫外光照下對有機染料羅丹明B的降解實驗，系統(tǒng)研究了不同形貌氧化銅微納米結(jié)構(gòu)的比表面積與其催化活性的關(guān)系。實驗制備的不同形貌氧化銅微納米結(jié)構(gòu)均顯示了優(yōu)異的光學性能，其中以聚苯乙烯微球乳