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毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
一、引言
纳米氧化亚铜作为p型半导体材料,具有活性的空穴-电子对,具有量子效应,同时也具有纳米材料表面积巨大、表面能高等特性,体现出良好的光电子转换性、光催化性、强大的吸附性、杀菌活性、低温顺磁性等[1-2]。氧化亚铜材料虽然具有许多优良性质,应用十分广泛,但是由于其水溶性差、稳定性不佳,也影响了其进一步应用,因此其研究更多新型制备方法、表面亲水性的进一步优化、优化稳定剂选择等,将有效的解决上述问题。将氧化亚铜与其他化合物或者单质用物理，化学甚至可以是物理化学相结合的方法制成符合含氧化合物的方法，形成高效清洁的光催化剂是本次论文的研究方向。
经过一段时间的相关文献的检索与阅读，发现文献当中制取纳米级氧化亚铜的方法基本有如下几类：液相合成法、电化学法、射线法、光化学合成法、溶胶法等。其中应用最为广泛的是以葡萄糖等无污染或是少污染的物质为还原剂合成氧化亚铜的水热法及室温水溶液法［3］。为了使氧化亚铜更加稳定和高效，通常采用在氧化亚铜上添加或是络合其他单质与化合物的方法来保护其光催化效果不被减弱。而对于氧化亚铜与其他物质的复合，并形成复合氧化物的方法则十分多样，优缺点也各不相同。比如通过在新制成的氧化亚铜表面镀上其他金属，或是在其表面形成非金属纳米网格，甚至是直接在制备氧化亚铜的过程中通过创新工艺步骤直接得到复合氧化物[4]等等一系列新型方法也逐渐被工程师和科学家们所使用。其中成功合成的氧化亚铜球状晶体如下图：
二、合成方法
本次课题研究的主要方向是纳米层面的氧化亚铜复合氧化物的合成方法以及合成产物的具体应用。在制备纯净的纳米氧化亚铜的时候是使用含铜化合物作为铜源（如硫酸铜，氯化铜，氢氧化铜等），在溶液，电极或者是固体反应器当中加入各种还原剂（如葡萄糖，氨水，醇类等），并且加入缓冲剂以保护纳米氧化亚铜不被其他杂质或是外界条件所氧化是制取纳米氧化亚铜的主要原理[5-6]。之后再进一步进行与其他单质或者是化合物形成新的纳米复合氧化物，以此来保留氧化亚铜优秀的光催化性并能够加强稳定性。最后通过电子显微镜、光谱等分析手段对产物进行分析。
文献[3]中成功合成的纳米Cu2O晶体照片
下面本次计划使用的水热法制备氧化亚铜进行简单介绍：
水热法是在密封的压力容器中。以水为溶剂，通过对反应容器进行加热，创造一个高温高压的反应环境，使通常难溶或不溶的物质溶解并重结晶的一种反应方法。在用水解法合成纳米氧化铜的实验中，通常以二价铜离子为铜源，以葡萄糖、氨水、醇类为还原剂；也有二价铜离子既做铜源也做还原剂的先例[7-9]。根据文献[10]，现在有了更加先进的室温条件下的制备方法，可以在接近室温的条件下制备纳米氧化亚铜。介绍的制备方法外,还有烧结法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、高压溅射法、前驱物分解法、化学浴沉积法、气相沉积法、活性反应蒸发法、溶剂热法等化学方法,此外纯物理方法也有报道[11-13]。
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