摘 要：氧化铜是作为一种重要的P型半导体材料，在高温超导机理、光电化学材料等许多领域有着重要的应用。本文采用传统的水热方法制备了大量的宽度和长度在几百纳米，厚度在几十纳米范围的CuO单晶纳米片。低温下的磁性测量表明合成得到的CuO 纳米片显示出较为明显的铁磁性，这种铁磁性来源于材料的纳米尺寸效应，即纳米片表面存在着未被补偿的磁矩，这些磁矩导致了CuO纳米片在低温下显示出铁磁性。并且我们对这一结果进行了实验验证。证实了我们的想法。76422

毕业论文关键词：氧化铜，纳米片，水热法

Abstract: As an important p-type semiconductor material, CuO has been widely used in the study of high-temperature superconducting mechanism, photoelectrochemical materials, and many other fields。 In this paper, we have prepared large of single crystal CuO nanosheets by traditional hydrothermal method。 The length and width of these obtained CuO nanosheets are about several hundred nanometers。 The thickness is about several tens of nanometers。  The obtained CuO nanosheet exhibits obviously ferromagnetic behavior。 at low temperatures。 The ferromagnetic behavior results from the nanometer size effect。 The uncompensated magnetic moments are existed on the surface of the CuO nanosheets, which led to the magnetic behavior of the obtained CuO nanosheets at low temperatures。 We also confirmed the results of this experiment in our paper。

Key words: copper oxide, nanosheet, hydrothermal method

目录 

1 引言 4

2 CuO纳米片样品的制备 4

3 CuO纳米片样品的表征 4

结 论 9

参考文献 10

致 谢 11

1 引言

磁性纳米颗粒是一类智能型的纳米材料，既具有纳米材料所特有的性质如表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应、偶联容量高，又具有良好的磁导向性、超顺磁性类酶催化特性和生物相容性等特殊性质[1]，可以在恒定磁场下聚集和定位、在交变磁场下吸收电磁波产热。基于这些特性，磁性纳米颗粒广泛应用于分离和检测等方面。如在生物分离、生物检测、水处理中的离子吸附分离以及水处理中的有机物吸附分离等方面的应用。纳米材料又因其具有强的吸附性能，在污水处理和空气净化方面也将会起到重要作用[2]论文网

氧化铜是一种新型的 p 型半导体材料, 具有活性的空穴电子对和良好的催化活性, CuO作为一个重要的功能金属氧化物，是一种窄带隙(Eg=1。2 eV) P型半导体材料[3]，可被广泛用于催化剂材料、光学转换器、气体传感器、场发射领域和高温微型传导装置等[4]，近年来纳米氧化铜受到了人们的广泛关注[5]。由于物质的形貌对其性质有较大影向，因此，各种形貌的CuO纳米结构，如纳米线，纳米带，实心微米球，十字带微米结构以不同方法被制备出来。其中，因为水热合成法制备的产物纯度高、晶型好、形状及大小、单分散性好易于控制等优点，所以水热合成法成为制备CuO微纳米材料的一种有效方法。如李冬梅[6]等人以硝酸铜和尿素为原料，采用水热法一步合成了纳米CuO粉体，其粒度均匀，平均尺寸在25一60 nm。Zou[7]等人采用水热法制备了有序的CuO纳米片阵列。Cheng等人在水热条件下，以氢辅助法合成CuO花状结构[8]。 CuO纳米粒子因具有较大的比表面积而成为活性较高的异相催化剂，但其在催化过程中极易发生团聚，而且难以用传统的重力沉降法回收，大大限制了其实际应用，而具有次级结构的大粒径的CuO微球材料能够有效克服以上缺点[9],在国内，罗元香[10]等人在合成纳米氧化铜方面已有相关研究。