專利名稱：納米氧化銅的應(yīng)用及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化合物的應(yīng)用及其制備方法。
背景技術(shù)：
硫化氫氣體對工業(yè)設(shè)備和環(huán)境具有巨大的危害性，在生產(chǎn)生活中都需要加以控制，脫硫劑被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、冶金、電子、紡織、機械、宇航、環(huán)保等領(lǐng)域。脫硫劑按照應(yīng)用溫度可以分為高溫脫硫劑、中低溫脫硫劑和常溫脫硫劑。常溫條件下脫硫可以節(jié)省大量能源，但由于常溫條件下反應(yīng)物難以突破能量勢壘，只有具備特殊物理性能和化學(xué)性能的物質(zhì)才能達(dá)到常溫脫硫的控制目標(biāo)，目前開發(fā)用于中高溫的脫硫劑在常溫條件下脫硫性能會顯著下降甚至于無活性；而且目前市場上的脫硫劑絕大多數(shù)是通過摻雜和負(fù)載提高反應(yīng)活性，往往制備方法復(fù)雜，硫容低。而且迄今為止未見有以單一納米氧化銅作為常溫脫硫劑的報道。
目前納米氧化銅制備方法所制出的納米氧化銅純度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之前不曾有以單一納米氧化銅作為常溫脫硫劑的報道，而且目前納米氧化銅制備方法所制出的納米氧化銅純度低；因此本發(fā)明提供了一種納米氧化銅的應(yīng)用及其制備方法。
本發(fā)明中納米氧化銅作為常溫脫硫劑應(yīng)用，且納米氧化銅為常溫脫硫劑唯一組分。
上述納米氧化銅按以下步驟制備(一)用體積比為1∶0.5～3的水-乙醇液為溶劑，硝酸銅為溶質(zhì)，配制成濃度為0.2mol/L的硝酸銅溶液；(二)按硝酸銅溶液中銅離子摩爾數(shù)的2.0～2.2倍向硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉，并攪拌0.5～1h，然后靜置1±0.1h；(三)過濾，固相物用去離子水洗滌5～8次，再置于60±2℃的環(huán)境中干燥1～2h；(四)經(jīng)干燥的固相物在185～260℃的條件下焙燒1±0.1h，即得到粒徑為10～30nm的納米氧化銅。上述納米氧化銅的另一種制備方法(一)用體積比為1∶0.5～3的水-乙醇液為溶劑，硝酸銅為溶質(zhì)，配制成濃度為0.2mol/L的硝酸銅溶液；(二)將硝酸銅溶液緩慢倒入濃度為0.1～1mol/L的氫氧化鈉溶液中，使混合液中銅離子與氫氧根離子的摩爾比為1∶2.04～2.2，并攪拌0.5～1h，然后靜置1±0.1h；(三)過濾，固相物用去離子水洗滌5～8次，再置于60±2℃的環(huán)境中干燥1～2h，即得到納米氧化銅。
本發(fā)明納米氧化銅在常溫條件下(25～30℃)脫硫精度高，硫容高達(dá)18.3％～28.7％。本發(fā)明制備出的納米氧化銅純度高于99.9％，制備工藝簡單，加工設(shè)備要求低，能耗小，生產(chǎn)成本低，易于推廣實施。
具體實施例方式
具體實施方式
一本實施方式納米氧化銅作為常溫脫硫劑應(yīng)用，且納米氧化銅為常溫脫硫劑唯一組分。
具體實施例方式
二本實施方式與具體實施方式
一的不同點是納米氧化銅的粒徑為10～30nm。其它與實施方式一相同。
本實施方式在常溫(25～30℃)、1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件下進(jìn)行脫硫?qū)Ρ葘嶒?，實驗?shù)據(jù)如表1所示。
表1

脫硫?qū)Ρ葘嶒灁?shù)據(jù)說明本實施方式納米氧化銅在常溫(25～30℃)條件下具有優(yōu)異的脫硫效果。本實施方式納米氧化銅在常溫(25～30℃)、空速為7000h-1的條件下仍具有較高的脫硫精度和硫容，脫硫精度可達(dá)到0.5ppm，硫容也可達(dá)到10％以上。
具體實施例方式
三本實施方式納米氧化銅按以下步驟制備(一)用體積比為1∶0.5～3的水-乙醇液為溶劑，硝酸銅為溶質(zhì)，配制成濃度為0.2mol/L的硝酸銅溶液；(二)按硝酸銅溶液中銅離子摩爾數(shù)的2.0～2.2倍向硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉，并攪拌0.5～1h，然后靜置1±0.1h；(三)過濾，固相物用去離子水洗滌5～8次，再置于60±2℃的環(huán)境中干燥1～2h；(四)經(jīng)干燥的固相物在185～260℃的條件下焙燒1±0.1h，即得到粒徑為10～30nm的納米氧化銅。
本實施方式制備的納米氧化銅經(jīng)X-射線檢測，其粒徑為10～40nm，其中95％以上的納米氧化銅顆粒粒徑小于30nm。
具體實施例方式
四本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(一)中用體積比為1∶1～2.5的水-乙醇液為溶劑。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
五本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(一)中用體積比為1∶1.5～2的水-乙醇液為溶劑。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
六本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(一)中用體積比為1∶1的水-乙醇液為溶劑。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
七本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(二)中按硝酸銅溶液中銅離子摩爾數(shù)的2.08～2.15倍加入氫氧化鈉。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
八本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(二)中按硝酸銅溶液中銅離子摩爾數(shù)的2.10～2.13倍加入氫氧化鈉。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
九本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(三)中置于60℃的環(huán)境中干燥1.2～1.8h。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
十本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(三)中置于60℃的環(huán)境中干燥1.5h。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
十一本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(四)中經(jīng)干燥的固相物在200～250℃的條件下焙燒1h。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
十二本實施方式與具體實施方式
三的不同點是步驟(四)中經(jīng)干燥的固相物在220～230℃的條件下焙燒1h。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
具體實施例方式
十三本實施方式納米氧化銅按以下步驟制備(一)用體積比為1∶0.5～3的水-乙醇液為溶劑，硝酸銅為溶質(zhì)，配制成濃度為0.2mol/L的硝酸銅溶液；(二)將硝酸銅溶液緩慢倒入濃度為0.1～1mol/L的氫氧化鈉溶液中，使混合液中銅離子與氫氧根離子的摩爾比為1∶2.04～2.2，并攪拌0.5～1h，然后靜置1±0.1h；(三)過濾，固相物用去離子水洗滌5～8次，再置于60±2℃的環(huán)境中干燥1～2h，即得到納米氧化銅。其它步驟及參數(shù)與實施方式三相同。
本實施方式納米氧化銅制備方法更為簡單、耗能更低，生產(chǎn)成本更低。本實施方式制備的納米氧化銅經(jīng)X-射線檢測，其粒徑為10～40nm，其中95％以上的納米氧化銅顆粒粒徑小于30nm。
具體實施例方式
十四本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是步驟(一)中用體積比為1∶1～2.5的水-乙醇液為溶劑。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。
具體實施例方式
十五本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是步驟(一)中用體積比為1∶1.5～2的水-乙醇液為溶劑。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。
具體實施例方式
十六本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是步驟(一)中用體積比為1∶1的水-乙醇液為溶劑。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。
具體實施例方式
十七本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是步驟(二)中混合液中銅離子與氫氧根離子的摩爾比為1∶2.08～2.15。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。
具體實施例方式
十八本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是步驟(二)中混合液中銅離子與氫氧根離子的摩爾比為1∶2.10～2.13。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。
具體實施例方式
十九本實施方式與具體實施方式
十三的不同點是步驟(三)中置于60℃的環(huán)境中干燥1.5h。其它步驟及參數(shù)與實施方式十三相同。
權(quán)利要求
1.納米氧化銅的應(yīng)用，其特征在于納米氧化銅作為常溫脫硫劑應(yīng)用，且納米氧化銅為常溫脫硫劑唯一組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米氧化銅的應(yīng)用，其特征在于納米氧化銅的粒徑為10～30nm。
3.如權(quán)利要求1所述納米氧化銅的制備方法，其特征在于納米氧化銅按以下步驟制備(一)用體積比為1∶0.5～3的水-乙醇液為溶劑，硝酸銅為溶質(zhì)，配制成濃度為0.2mol/L的硝酸銅溶液；(二)按硝酸銅溶液中銅離子摩爾數(shù)的2.0～2.2倍向硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉，并攪拌0.5～1h，然后靜置1±0.1h；(三)過濾，固相物用去離子水洗滌5～8次，再置于60±2℃的環(huán)境中干燥1～2h；(四)經(jīng)干燥的固相物在185～260℃的條件下焙燒1±0.1h，即得到納米氧化銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米氧化銅的制備方法，其特征在于步驟(一)中用體積比為1∶1～2.5的水-乙醇液為溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米氧化銅的制備方法，其特征在于步驟(一)中用體積比為1∶1的水-乙醇液為溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米氧化銅的制備方法，其特征在于步驟(二)中按硝酸銅溶液中銅離子摩爾數(shù)的2.08～2.15倍加入氫氧化鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米氧化銅的制備方法，其特征在于步驟(二)中按硝酸銅溶液中銅離子摩爾數(shù)的2.10～2.13倍加入氫氧化鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米氧化銅的制備方法，其特征在于步驟(三)中置于60℃的環(huán)境中干燥1.2～1.8h。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米氧化銅的制備方法，其特征在于步驟(四)中經(jīng)干燥的固相物在200～250℃的條件下焙燒1h。
10.如權(quán)利要求1所述納米氧化銅的制備方法，其特征在于納米氧化銅按以下步驟制備(一)用體積比為1∶0.5～3的水-乙醇液為溶劑，硝酸銅為溶質(zhì)，配制成濃度為0.2mol/L的硝酸銅溶液；(二)將硝酸銅溶液緩慢倒入濃度為0.1～1mol/L的氫氧化鈉溶液中，使混合液中銅離子與氫氧根離子的摩爾比為1∶2.04～2.2，并攪拌0.5～1h，然后靜置1±0.1h；(三)過濾，固相物用去離子水洗滌5～8次，再置于60±2℃的環(huán)境中干燥1～2h，即得到納米氧化銅。
全文摘要
納米氧化銅的應(yīng)用及其制備方法，它涉及一種化合物的應(yīng)用及其制備方法。由于本發(fā)明之前不曾有以單一納米氧化銅作為常溫脫硫劑的報道，而且目前納米氧化銅制備方法所制出的納米氧化銅純度低；所以本發(fā)明提供了一種納米氧化銅的應(yīng)用及其制備方法。本發(fā)明中納米氧化銅作為常溫脫硫劑應(yīng)用，且納米氧化銅為常溫脫硫劑唯一組分。納米氧化銅的制備向硝酸銅溶液中加入氫氧化鈉，然后再過濾、干燥、焙燒?；蛘呒{米氧化銅按以下制備將氫氧化鈉溶液加入硝酸銅溶液，然后再過濾、干燥。本發(fā)明納米氧化銅在常溫條件下脫硫精度高，硫容高達(dá)18.3％～28.7％。本發(fā)明制備出的納米氧化銅純度高于99.9％，制備工藝簡單，加工設(shè)備要求低，能耗小，生產(chǎn)成本低，易于推廣實施。
文檔編號B01D53/48GK101041119SQ20071007189
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者閆波, 王新, 邵純紅, 李芬, 姜蔚, 徐桂芹, 姜安璽 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)