摘 要：以磷酸钠辅助水热法合成出多种不同形貌（比如十字装、球状、花状、树枝状、纺锤状）的纳米CuO产物。合成体系中引入的磷酸钠对纳米CuO形貌调控是至关重要的。该法相比于其他合成途径，具有方法简单、价格低廉、无毒等优点，且CuO纳米结构的形状可通过体系中碱度进行调节。所制备的多种形貌纳米CuO均能显著降低高氯酸铵（AP）的热分解温度，对其热分解具有优越的催化性能。70662

毕业论文关键词：CuO，纳米结构，辅助水热法

Abstract：Various CuO nanostructures, including spherical, flower-like, cross-like, leaf-like, and elliptical structures, were obtained via a sodium phosphate (Na3PO4)–assisted hydrothermal route with CuSO4 and NaOH as the copper and alkali sources, respectively. The presence of Na3PO4 is vital for the formation of various CuO nanostructures. The morphology of the CuO nanostructures is significantly influenced by the feeding concentration of the NaOH solution. The catalytic activity of the CuO products on the thermal decomposition of ammonium perchlorate (AP) was characterized by differential scanning calorimetry (DSC). Results showed that the addition of CuO nanostructures could dramatically decrease the high decomposition temperature of AP, thereby demonstrating their excellent catalytic activity for the thermal decomposition of AP.

Keywords：CuO, Nanostructures, Assisted hydrothermal

目  录

1 前言 6

2 实验步骤 8

3 结果与讨论 8

3.1 CuSO4-Na3PO4和CuSO4-NaOH体系水热产物的透射电镜图片 8

3.2 Na3PO4辅助下CuSO4-NaOH体系水热产物的透射电镜图片 7

3.3  CuO产物的X射线衍射图片 9

3.4 不同形貌CuO对高氯酸铵热分解的催化性能 12

结  论 14

参 考 文 献 15

致  谢 16

1 前言

CuO，作为一种重要的带有狭窄能带隙的p型半导体，已经被广泛应用于研究太阳能、电子、气体传感器、磁性、光开关、电池、多相催化等领域。迄今，已有多种方法用来合成CuO纳米结构。主要包括：

（1）固相反应法[1]

固相反应法是将金属盐或金属氢氧化物按一定比例充分混合，研磨后进行煅烧，通过发生固相反应，直接制备超微粉，或者通过再次粉碎而得到超微粉。此法设备和工艺简单，反应条件容易控制，产率高，成本低，但产品粒度一般较大，且分布不均，易团聚。在固相合成过程中，反应速度是影响粒径大小的主要因素，主要体现在以下两个方面：一方面是研磨方式，采用事先将反应物进行充分研磨的方式，可增大反应物的比表面，加速反应物分子的扩散，从而加快反应进行。用这一研磨方式制得的粒径小于事先未将反应物研磨、直接混合研磨反应所得产物的粒径。另一方面，选择合适的反应体系是必要的，所选反应体系的反应速度快，单位时间成核数目多，抑制晶粒长大，反应所得产物的粒径较小。论文网

（2）氧化法[2]

利用金属的氧化是制备过渡金属氧化物纳米材料的重要方法之一。利用这种方法制备CuO纳米材料，一般是以铜片(网、线)为基体，选择合适的氧化剂得到具有新颖形貌的CuO纳米结构。

（3）液相沉淀法[3]