專利名稱：一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米氧化亞銅的制備方法，尤其是設(shè)計一種制備油性溶劑中分散性好，適合大規(guī)模生產(chǎn)的油溶性納米氧化亞銅的制備方法。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)80年代以來，納米科技在材料、信息、能源、環(huán)境、生命、軍事、制造等方面顯示廣泛的應(yīng)用潛力，為21世紀(jì)高新技術(shù)發(fā)展和人類生活水平的提高帶來巨大的契機，成為21世紀(jì)世界各國搶占高科技和全球經(jīng)濟(jì)制高點的重點戰(zhàn)略領(lǐng)域。氧化亞銅(Cu2O)是ρ 型半導(dǎo)體材料，用途廣泛。除在有機合成中可作為催化劑使用外，也可作為船舶防腐涂料及殺蟲劑，更應(yīng)用于陶瓷和電子器件方面。由于量子尺寸效應(yīng)，納米級氧化亞銅具有特殊的光學(xué)、電學(xué)及光電化學(xué)性質(zhì)，在太陽能電池、傳感器、超導(dǎo)體、制氫和電致變色等方面有著潛在的應(yīng)用，甚至有專家預(yù)言納米氧化亞銅可以在環(huán)境中處理有機污染物，因此研究制備納米氧化亞銅的方法就成為當(dāng)前的研究熱點之一。中國專利CN1693204A中公開了一種納米氧化亞銅的制備方法，步驟如下1)在去離子水中加入銅鹽，聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸鈉；2)加入水合胼水溶液，調(diào)節(jié)PH值，同時加入石蠟或潤滑油，攪拌陳化；3)離心分離； 4)清洗。此發(fā)明體系中所含配方較多，因而最終納米氧化亞銅粒子的純度不高，同時還需要調(diào)節(jié)PH值等步驟，程序復(fù)雜，步驟繁多，因而難以大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對背景技術(shù)中存在的問題，提出了一種原料易得，工藝設(shè)備簡單，快速高效，純度更高，節(jié)能環(huán)保的大規(guī)模制備高穩(wěn)定油溶性納米銀的方法。該1、一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟A 將銅鹽和有機保護(hù)劑溶解于溶劑中，逐漸升溫至20-70°C，溫度穩(wěn)定后將還原劑加入反應(yīng)體系中，之后持續(xù)攪拌反應(yīng)20-30分鐘后，逐漸冷卻。B:將冷卻的溶液靜置后離心，接著用依次用乙醇和去離子水和丙酮反復(fù)洗滌數(shù)次，即可得到穩(wěn)定的氧化亞銅。一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于本發(fā)明中所使用的前驅(qū)體銅鹽為硫酸銅，硝酸銅，氯化銅，醋酸銅，硫酸銅，銅的配合物，包含長鏈的有機銅的一種或者幾種，其中有機銅碳鏈長度為8-16 ；—種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于本發(fā)明中所使用的還原劑為硼氫化物，水合胼，次亞磷酸鈉，抗壞血酸，葡萄糖中的一種或者幾種；所采用的還原劑和銀鹽的摩爾比為1-8 1 ；一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于本發(fā)明中所使用的保護(hù)劑可以是十二 十八烷酸，烷烴醇，烷烴硫醇，十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基三甲基氯化銨， 十六烷基三甲基溴化銨，聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯醇等保護(hù)劑中的一種或幾種；
所采用的保護(hù)劑和前驅(qū)體銅鹽的摩爾比為0.1-10 1 ；一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于本發(fā)明中所使用的溶劑可以是去離子水，乙醇，乙二醇，，異丙醇，丙三醇或一縮二乙二醇等多醇類溶劑中的一種或幾種；一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于所得納米氧化亞銅在有機合成中可作為催化劑使用外，也可作為船舶防腐涂料及殺蟲劑，更應(yīng)用于陶瓷和電子器件方面。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明工藝簡單，操作簡便，反應(yīng)溫和，反應(yīng)時間短，效率高， 適合大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品性能良好，納米氧化亞銅的粒徑小于20nm，在各類油劑中具有良好的二次分散性；制備成本低，能源消耗低，沒有有害廢棄物產(chǎn)生，符合“綠色生產(chǎn)，環(huán)保節(jié)能” 的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是納米氧化亞銅的透射電鏡(TEM)觀察照片， 圖2是納米氧化亞銅的紫外透過率測試。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實例1 將0. Olmol硫酸銅溶解在IOOml水中，加入5ml油酸和0. 5g聚乙二醇 2000，攪拌溶解，升溫至30°C。緩慢加入IOml水合胼溶液，攪拌反應(yīng)，溶液顏色逐漸變成深， 表示納米氧化亞銅的生成，20分鐘后停止加熱。將冷卻的溶液靜置后離心，并用去離子水， 乙醇和丙酮反復(fù)洗滌三次以上，即得到純度高，穩(wěn)定好的油溶性好的納米氧化亞銅。實例2 將0. Olmol醋酸銅溶解在IOOml —縮二乙二醇中，加入0.5g十六烷基三甲基溴化銨與0. 8g聚乙烯醇3g，升溫至70°C。將0. 02mol次亞磷酸鈉溶解在50ml —縮二乙二醇中，緩慢加入至上述溶液中劇烈攪拌，溶液顏色變深，表示納米氧化亞銅的生成，20分鐘后停止化銨與0. 8g聚乙烯醇3g，升溫至70°C。將0. 02mol次亞磷酸鈉溶解在50ml —縮二乙二醇中，緩慢加入至上述溶液中劇烈攪拌，溶液顏色變深，表示納米氧化亞銅的生成， 20分鐘后停止加熱。后續(xù)操作同實施例1。實例3 將0. Olmol硫酸銅溶解IOOml乙醇中，加入0. 6g十二烷基三甲基氯化銨和2g十六烷，升溫至60°C。將0. Olmol硼氫化鈉溶解在50ml乙二醇中，緩慢加入至上述溶液中劇烈攪拌，溶液逐漸變深，表示納米氧化亞銅的生成，20分鐘后停止反應(yīng)。后續(xù)操作同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟A 將銅鹽和有機保護(hù)劑溶解于溶劑中，逐漸升溫至20_7(TC，溫度穩(wěn)定后將還原劑加入反應(yīng)體系中，之后持續(xù)攪拌反應(yīng)20-30分鐘后，逐漸冷卻。B 將冷卻的溶液靜置后離心，接著用依次用乙醇和去離子水和丙酮反復(fù)洗滌數(shù)次，即可得到穩(wěn)定的氧化亞銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于； 本發(fā)明中所使用的前驅(qū)體銅鹽為硫酸銅，硝酸銅，氯化銅，醋酸銅，硫酸銅，銅的配合物，包含長鏈的有機銅的一種或者幾種，其中有機銅碳鏈長度為8-16。
3.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于 本發(fā)明中所使用的還原劑為硼氫化物，水合胼，次亞磷酸鈉，抗壞血酸，葡萄糖中的一種或者幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求項1和3所述的還原劑，其特征在于所采用的還原劑和銀鹽的摩爾比為1-8 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于 本發(fā)明中所使用的保護(hù)劑可以是十二 十八烷酸，烷烴醇，烷烴硫醇，十二烷基苯磺酸鈉， 十二烷基三甲基氯化銨，十六烷基三甲基溴化銨，聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯醇等保護(hù)劑中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求項1和5所述的保護(hù)劑，其特征在于所采用的保護(hù)劑和前驅(qū)體銅鹽的摩爾比為0.1-10 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法，其特征在于 本發(fā)明中所使用的溶劑可以是去離子水，乙醇，乙二醇，，異丙醇，丙三醇或一縮二乙二醇等多醇類溶劑中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求項1 7所述的一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅，其特征在于所得納米氧化亞銅在有機合成中可作為催化劑使用外，也可作為船舶防腐涂料及殺蟲劑，更應(yīng)用于陶瓷和電子器件方面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型大規(guī)模制備納米氧化亞銅的方法。將銅鹽和有機保護(hù)劑充分溶解于溶劑中，逐漸升溫至20-70℃，溫度穩(wěn)定后將還原劑加入反應(yīng)體系中，之后持續(xù)攪拌反應(yīng)20-30分鐘后，逐漸冷卻。將冷卻的溶液靜置后離心，接著用依次用乙醇和去離子水和丙酮反復(fù)洗滌數(shù)次，即可得到穩(wěn)定的氧化亞銅。本發(fā)明工藝簡單，操作簡便，反應(yīng)溫和，反應(yīng)時間短，效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)；產(chǎn)品性能良好，納米氧化亞銅的粒徑小于20nm，在各類油劑中具有良好的二次分散性；制備成本低，能源消耗低，沒有有害廢棄物產(chǎn)生，符合“綠色生產(chǎn)，環(huán)保節(jié)能”的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。
文檔編號C01G3/02GK102167388SQ201010115078
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者唐曉峰, 楊振國, 趙宏鑫 申請人:上海億金納米科技有限公司