一种海胆状氧化铜及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109665556A(43)申请公布日2019.04.23(21)申请号201910156821.7(22)申请日2019.03.01(71)申请人西北工业大学地址710000陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人耿旺昌赵叶军何小伟徐诗露张秋禹(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人代芳(51)Int.Cl.C01G3/02(2006.01)G01N27/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种海胆状氧化铜及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及氧化铜材料技术领域，具体涉及一种海胆状氧化铜及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法包括以下步骤：将氯化铜溶液、氢氧化钠溶液和氨水混合后进行沉淀反应，得到沉淀液；将所述沉淀液进行水热反应，得到海胆状氧化铜。本发明采用水热合成法制备得到的氧化铜形貌为海胆状且均一度高，无中间产物残留，操作简单、环境友好、成本低。采用本发明提供的方法制备得到的海胆状氧化铜比表面积大，具有良好分散性和结晶性，基于该海胆状氧化铜所制备的气体传感器对有机挥发性气体具有较好的气敏性能，在挥发性气体传感领域具有良好的应用前景，尤其是对三乙胺具有检测灵敏度高、检测限低、选择性高、响应恢复速度快等优点。CN109665556ACN109665556A权利要求书1/1页1.一种海胆状氧化铜的制备方法，包括以下步骤：将氯化铜溶液、氢氧化钠溶液和氨水混合后进行沉淀反应，得到沉淀液；将所述沉淀液进行水热反应，得到海胆状氧化铜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化铜溶液中氯化铜、氢氧化钠溶液中氢氧化钠和氨水的用量比为1mol：(6～10)mol：(1200～1600)mL；所述氨水的质量浓度为33～37％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述氯化铜溶液中的溶剂为水和乙二醇的混合物，所述水和乙二醇的体积比为(3.5～4.5)：1；所述氯化铜溶液的浓度为0.06～0.08mol/L。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液中的溶剂为水；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀反应的温度为15～35℃。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为75～85℃；时间为10～14h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应完成后还包括：将所得体系进行固液分离，将所得固体物料依次进行洗涤和干燥，得到海胆状氧化铜。8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的海胆状氧化铜。9.根据权利要求8所述的海胆状氧化铜，其特征在于，所述海胆状氧化铜的尺寸为2.0～3.0μm。10.权利要求8或9所述海胆状氧化铜在气体传感器中的应用。2CN109665556A说明书1/5页一种海胆状氧化铜及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及氧化铜材料技术领域，具体涉及一种海胆状氧化铜及其制备方法和应用。背景技术[0002]近年来，半导体式传感器引起研究者们越来越广泛的关注，氧化铜做为典型的p型半导体金属氧化物，在自然界含量丰富、合成简单，低价无毒，在能源、催化、药物载体、气体传感等方面有着重要的应用前景。目前，商业应用较为广泛的氧化铜材料主要为纳米线和球状形貌，而氧化铜材料的气敏性能强烈依赖其表面结构，故此，合成具有特殊表面结构、大比表面积的氧化铜材料会使其相关性能极大提升。[0003]目前，广泛应用于商业的氧化铜材料制备方法主要以模板法为主，但是模板法在合成过程当中原料消耗高、步骤繁琐复杂，且在合成产物中残留的模板剂难以去除，对材料的性能产生较大的影响，合成出的材料形貌不均一，在传感领域难以发挥优异的性能。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种海胆状氧化铜的制备方法，本发明采用水热合成法制备得到的氧化铜形貌为海胆状且均一度高，无中间产物残留，操作简单、环境友好、成本低；且基于该海胆状氧化铜所制备的气体传感器对有机挥发性气体具有较好的气敏性能。[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：[0006]本发明提供了一种海胆状氧化铜的制备方法，包括以下步骤：[0007]将氯化铜溶液、氢氧化钠溶液和氨水混合后进行沉淀反应，得到沉淀液；[0008]将所述沉淀液进行水热反应，得到海胆状氧化铜。[0009]优选地，所述氯化铜溶液中氯化铜、氢氧化钠溶液中氢氧化钠和氨水的用量比为1mol：(6～10)mol：(1200～1600)mL；所述氨水的质量浓度为33～37％。[0010]优选地，所述氯化铜溶液中的溶剂为水和乙二醇的混合物，所述水和乙二醇的体积比为(3.