文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
配位氧化均匀沉淀法制备纳米氧化铜及应用研究
姓名:王龙硕
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:邓建成
20080520
摘要
纳米材料由于其介观效应而表现出不同于常规材料的独特物理化学性质,因而对纳
米材料的合成与表征研究己经成为材料科学、物理学以及化学学科的前沿. 纳米氧化铜
除具有一般纳米材料所特有的表面效应、量子尺寸效应和体积效应外,还因为它是一种
禁带宽度很窄( eV)的P型半导体,在电、磁、催化等领域表现出不寻常的特性,故在
超导、催化、气体传感、电池的阳极材料等方面得到广泛应用,因此,其研制具有重要
的理论意义和实用价值。但由于现有绝大多数制备方法存在着一定的问题,如成本高、
粒径不均匀、纯度差等,为此,有必要研究一种成本低、粒径小、纯度高的制备纳米材
料新方法,使其制备得以工业化。
本论文研究了一种制备高纯度纳米氧化铜及复合物纳米银/氧化铜的新方法─—配
位氧化均匀沉淀法,并用该方法分别制备了纳米级的氧化铜和银/氧化铜复合粒子。采
用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、热重-差热分析、红外光谱等手段对粒子的结构及
形貌进行了表征分析,并初步探讨了氧化铜和银/氧化铜的催化性能。
本论文以高纯度金属铜丝为铜源,以空气为氧化剂,廉价的氨水为配位剂,碳酸氢
铵为沉淀剂,采用配位氧化均匀沉淀法这一新方法制备出了平均粒径为10-20nm的纳米
氧化铜;同时以硫酸铜作为铜源经由配位均匀沉淀法制备出了纳米氧化铜粒子。研究了
影响前驱物碱式碳酸铜生成的水释量、反应温度、反应时间及前驱物煅烧温度等因素,
确定了最佳制备条件。
本论文以金属铜和碳酸银为原料,采用配位均匀共沉淀法制备了纳米碱式碳酸铜和
碳酸银前驱体,干燥后煅烧得到了分散性好的纳米银/氧化铜复合粒子,平均粒径在10nm
纳米左右。
对制备的纳米氧化铜和纳米银/氧化铜进行催化性能做了初步的研究,结果表明所
得纳米产品对过氧化氢的分解都显示很强的催化活性,对苯酚羟基化反应也显示出一定
的催化能力。

关键词:纳米材料;氧化铜;银/氧化铜;配位均匀沉淀法;催化性能
I
ABSTRACT
Nanoparticles and nanocluster materials are a new class of advanced materials exhibiting
unique chemical and physical pared to those of their bulk material. Nanosized
copper oxide have attracted much attention because of their superior properties and
applications in catalysis, metallurgy, electrode materials, solar energy transformation,
semiconductors, gas sensors and high-Tc superconductors. Therefore, the relative research has
very important theory significance and practicality value. Since there are many problems in
existing methods, such as high cost, non-homogeneous of particle, and impurity, a new
method with low cost, small particle and high purity is necessary to be studied and
industrialized.
A new method, namely, coordination oxidation homogenious precipitation method was
described to synthesize high pure CuO and Ag/CuO nanoparticles. Field-emission scanning
electron microscope (FESEM), transmission electron microscope (TEM), powder X–ray
diffraction (XRD), thermal analysis (TG-DTA), infrared