专利名称：常温水溶液合成稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的方法
技术领域：
本发明涉及一种常温水溶液合成稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的方法。
背景技术：
氧化铜及其纳米结构广泛的用于一氧化碳催化以及锂离子电池，生物探测领域。 它们通常通过以下几种方法得到高温热处理铜金属，水热法，湿化学沉淀法以及热处理 Cu2+的先驱体等等。以上这些方法或者是需要加热处理，或者是得到的CuO的纳米结构容易团聚得不到比表面积比较大的CuO纳米结构。本发明主要是提供一种环境友好的，常温水溶液中可获得的高比表面积的CuO稳定溶胶，以及通过过滤，离心分离等方法即可得到高比表面积的CuO纳米片粉末。这种常温下水溶液中简单的合成的方法可以满足工业化大面积生产的要求，且节能经济又环保。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种常温水溶液合成稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的方法。常温水溶液合成稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的方法的步骤如下
Cl)常温下，配制I. 5-2. 5mMol Zn(NO3)2以及相同浓度的Cu(NO3)2的混合水溶液；
(2)在磁子搅拌情况下，将500ml体积的浓度为I. 4-1. 6mMol的乙醇胺水溶液加入到等体积的上述混合水溶液中，常温下放置O. 5-1天，溶液的颜色从淡蓝色变成棕褐色透明的溶液，即为CuO纳米片的溶胶。常温水溶液合成稳定的高比表面积的CuO溶胶用于制备高比表面积的CuO纳米片粉末。本发明与现有技术相比具有的有益效果
I)稳定的CuO溶胶的合成是在常温水溶液中进行的，其成本低廉，节能环保，工艺简单，易于工业上量产。2)制得的CuO纳米片溶胶具有很好的稳定，在常温下放置6个月未发现有沉淀，良好的稳定性让其适合工业生产以及应用与纳米流体等研究。3)通过过滤，分离等方法得到的CuO纳米片粉末有高的比表面积，达到80. 32m2/
图I是制得的CuO纳米片XRD图； 图2是制得的CuO纳米片SEM照片；
图3是制得的CuO纳米片的BET图。
具体实施方式
常温水溶液合成稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的方法的步骤如下
Cl)常温下，配制I. 5-2. 5mMol Zn(NO3)2以及相同浓度的Cu(NO3)2的混合水溶液；
(2)在磁子搅拌情况下，将500ml体积的浓度为I. 4-1. 6mMol的乙醇胺水溶液加入到等体积的上述混合水溶液中，常温下放置O. 5-1天，溶液的颜色从淡蓝色变成棕褐色透明的溶液，即为CuO纳米片的溶胶。常温水溶液合成稳定的高比表面积的CuO溶胶用于制备高比表面积的CuO纳米片粉末。以下结合实例进一步说明本发明。实施例I
常温下，配500ml摩尔浓度为2mMol Cu (NO3)2以及2mMol Zn (NO3) 2的混合水溶液；配 500ml摩尔浓度为I. 6mMol乙醇胺的水溶液。在磁子搅拌的情形下,将I. 6mMol乙醇胺的水溶液倒入2mMol Cu (NO3) 2以及2mMol Zn (NO3) 2的混合水溶液中，所得的溶液为淡蓝色透明水溶液，在室温下放置O. 5天，溶液的颜色变为棕褐色的澄清溶液即为CuO纳米片溶胶体系。过滤IOml该溶液得到高比表面积的CuO纳米片。所合成得到的CuO纳米片溶胶的丁达尔效应照片如图1，用红色激光通过该澄清溶液可以看到明显的丁达尔效应一红色激光柱。表明我们得到的CuO澄清溶液为溶胶体系。所制得的CuO纳米片的XRD图如图2所示，表明其为纯的CuO物相；图3为CuO纳米片的SEM图；通过计算得到其比表面积为80. 32m2/g。实施例2
常温下，配500ml摩尔浓度为I. 5mMol Cu (NO3)2以及1.5mMol Zn (NO3) 2的混合水溶液； 配500ml摩尔浓度为I. 4mMol乙醇胺的水溶液。在磁子搅拌的情形下，将I. 4mMol乙醇胺的水溶液倒入I. 5mMol Cu(NO3)2以及I. 5mMol Zn (NO3)2的混合水溶液中，所得的溶液为淡蓝色透明水溶液，在室温下放置I天，溶液的颜色变为棕褐色的澄清溶液即为CuO纳米片溶胶体系。过滤20ml该溶液得到高比表面积的CuO纳米片。实施例3
常温下，配250ml摩尔浓度为2. 5mMol Cu (NO3)2以及2.5mMol Zn (NO3) 2的混合水溶液； 配250ml摩尔浓度为I. 6mMol乙醇胺的水溶液。在磁子搅拌的情形下,将2. 5mMol乙醇胺的水溶液倒入2. 5mMol Cu (NO3) 2以及2. 5mMol Zn (NO3) 2的混合水溶液中，所得的溶液为淡蓝色透明水溶液，在室温下放置O. 5天，溶液的颜色变为棕褐色的澄清溶液即为CuO纳米片溶胶体系。过滤IOml该溶液得到高比表面积的CuO纳米片。
权利要求
1.一种常温水溶液合成稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的方法，其特征在于它的步骤如下(1)常温下，配制I.5-2. 5mMol Zn(NO3)2以及相同浓度的Cu(NO3)2的混合水溶液；(2)在磁子搅拌情况下，将500ml体积的浓度为I.4-1. 6mMol的乙醇胺水溶液加入到等体积的上述混合水溶液中，常温下放置O. 5-1天，溶液的颜色从淡蓝色变成棕褐色透明的溶液，即为CuO纳米片的溶胶。
2.一种如权利要求I所述方法合成的稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的用途，其特征在于用于制备高比表面积的CuO纳米片粉末。
全文摘要
本发明公开了一种常温水溶液合成稳定的高比表面积CuO纳米片溶胶的方法。它的步骤如下(1)常温下，配制1.5-2.5mMolZn(NO3)2以及相同浓度的Cu(NO3)2的混合水溶液；(2)在磁子搅拌情况下，将500ml体积的浓度为1.4-1.6mMol的乙醇胺水溶液加入到等体积的上述混合水溶液中，常温下放置0.5-1天，溶液的颜色从淡蓝色变成棕褐色透明的溶液，即为CuO纳米片的溶胶。本发明的制备方法简单，环保，得到的CuO溶胶有明显的丁达尔效应，在常温下放置6个月不会出现团聚沉淀有很好的稳定性，同时得到的CuO纳米片粉末具有高的比表面积，达到80.32m2/g。制备所得到的CuO纳米片，可以广泛的应用于CO的催化，锂离子电池的负极材料，生物探测，以及纳米流体等方面。
文档编号B82Y40/00GK102583500SQ20121000885
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者叶志镇, 彭新生, 黄宏文 申请人:浙江大学