摘 要：本课题通过竹叶状的Cu(OH)2和NaH2PO2在水/乙二醇混合溶液中的还原反应合成出Cu2O纳米棒。其中，竹叶状的Cu(OH)2前驱体合成方法为：在室温下向CuSO4水溶液中加入碱性NaOH溶液简易获得。Cu(OH)2还原成Cu2O纳米棒的适宜温度区间是从55到70 ℃。合成的产物采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜和高分辨透射电镜进行了详细的表征。结果表明：合成的Cu2O纳米棒形貌均一，直径为10-20 纳米，长度为150-200纳米。本课题提出的合成工艺简单易行，且产物具有可重复性。70663

毕业论文关键词：纳米粒子，X射线技术，Cu2O纳米棒，Cu(OH)2

Abstract: Cu2O nanorods were synthesized by reducing bamboo leaf-shaped Cu(OH)2 with sodium hypophosphite (NaH2PO2) in an H2O/ethylene glycol (EG) mixing solution. The Cu(OH)2 was prepared by adding an alkaline solution to an aqueous solution containing CuSO4 and NaH2PO2 at room temperature. The optimum temperature range for the reduction of the Cu(OH)2 to Cu2O nanorods was 55–70 °C. The products were characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy. The result showed the prepared Cu2O nanorods were uniform and had diameters of 10–20 nm and lengths of 150–200 nm. The synthesis is simple, inexpensive, and highly repeatable.

Keywords: Nanoparticles, X-ray techniques, Cu2O nanorods, Cu(OH)2

目   录

1 前言 6

2 实验过程 8

3 结果和讨论 8

  3.1 本实验反应过程及机理 8

  3.2 Cu(OH)2前驱体X射线衍射图和透射电镜图 8

  3.3 Cu2O纳米棒的X射线衍射图和光电子能谱图 9

  3.4 温度对产物形貌和结构的影响 11

结论 13

参考文献 14

致  谢 15

1 前言

对于氧化亚铜的制备大约可以分为如下三种方法：烧结法、电解法、二价铜盐水溶液的化学还原制备法（又称湿法）。

干粉烧结法是将固体铜粉与氧化铜粉末预先混合，再送入煅烧炉内加热到800~900℃密闭反应。期间发生的反应如下：

CuO ＋ Cu → Cu2O论文网

    电化学方法主要是以纯度较高的紫铜板作阳极，电化学还原得到氧化亚铜。

简单地比较一下干粉烧结法，电化学方法和湿法：

    干粉烧结法中，氧化亚铜容易板结、难于分散，所以不容易得到纯度比较高，粒径比较小的纳米Cu2O；劳动强度比较大；能耗非常巨大；反应条件不容易控制；而且三废污染非常严重，不利于环境保护。

    而电化学方法的电解过程只是通过阳极铜的溶解和水的消耗，虽然没有其他副反应的产生，但是消耗了大量电能；以及消耗纯度较高的铜板；而且产率较低，操作条件比较严格，因此使得两种方法的应用都收到了很大限制。

近年来，由于湿法制备的氧化亚铜粉末粒径小、纯度高、分散性能好等优势和特点，因此越来越受社会的认可以及人们的重视。现在己摸索的制备方法根据还原剂的不同，可以分为亚硫酸盐、水合肼、雕白粉、还原法等几种，其原理都是将溶液中的铜离子还原而得到氧化亚铜。