氢氧化铜的制备方法
概述【1】
氢氧化铜是一种重要的工业材料,可用于医药、媒染剂、颜料、饲料添加剂、农药、纸张染色剂和催化剂等方面,近些年又发现其在能量储存和传感器上也大有可为。
理化性质【1】
氢氧化铜是一种斜方晶系的层状材料,空间群为Cmc21,晶型为纤铁矿γ-FeOOH型,每个晶胞有四个氢氧化铜单元。它是一种铁电物质,兼有超导性质。氢氧化铜是一种重要的工业材料,可用于医药、媒染剂、颜料、饲料添加剂、农药、纸张染色剂和催化剂等方面,近些年又发现其在能量储存和传感器上也大有可为。
制备方法【1】【2】
1.纳米Cu(OH)2的制备方法
(1)湿化学法
广义湿化学法是指有液相参加、通过化学反应制备材料方法的统称,常用方法有沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等。该方法的特点是反应条件温和、成本低、操作简单,产物的形貌、组成及结构易于控制,适用面较广。
①在室温条件下向CuSO4?5H2O,H2O2(辅助剂)混合水溶液中快速加入NaOH溶液,搅拌15min,离心洗涤得Cu(OH)2纳米线。研究发现,Cu(OH)2纳米线的形貌可通过H2O2的浓度来调节,高浓度的H2O2可得到更长的Cu(OH)2纳米线,同时H2O2还能促进Cu(OH)2的重结晶和定向生长。
②以Cu(NO3)2(0.2mol?L-1)和NaOH(0.2mol?L-1)为原料,在Y型管式反应器中混合,反应产生沉淀,然后将其置于0.2mol?L-1NaOH溶液中在一定温度(5,20,30,40℃)条件下搅拌1h,离心、洗涤、真空干燥得到最终产物。研究结果表明:在温度为5,20℃时产物为Cu(OH)2纳米线;在30℃时为Cu(OH)2/CuO混合物;在40℃时产物全部转化为CuO,且产物尺寸随温度降低而减小。
③将CuSO4?5H2O溶于蒸馏水中,搅拌条件下快速加入一定量氨水,15min后边搅拌边逐滴滴加NaOH溶液,此时有蓝色沉淀生成,继续搅拌15min后,将沉淀洗涤、过滤,35℃下干燥24h得到最终产物。研究发现产物为直径约8nm、长达数百微米的Cu(OH)2纳米线。研究还发现SO42-的浓度过低易形成Cu(OH)2纳米粒子;NH3浓度过高也易形成Cu(OH)2纳米粒子;pH值大于8时仅仅获得不规则的Cu(OH)2纳米线,而若NaOH浓度高于4mol?L-1,则只能获得Cu(OH)2纳米粒子。
(2)前驱体法
前驱体法是一种先通过相应反应制备出含有目标产物元素的配合物前驱体,然后再经过适当的物理、化学方法处理,得到目标产物的方法。前驱体法适用范围广,尤其是在制备无机材料,如金属氧化物纳米材料(CuO,SnO2,ZnO2,CdO等)、稀土无机材料等方面应用较多。
①以CuSO4和尿素为原料,采用水热法制备了前驱体Cu4SO4(OH)6,然后用NaOH强碱溶液处理Cu4SO4(OH)6,获得了鱼骨状纳米Cu(OH)2。
②将过量氨水滴加到CuSO4中,然后加入适量Ba(OH)2沉淀SO42-,再离心分离得....
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