本發(fā)明涉及納米無機金屬氧化物的制備技術領域，尤其涉及一種cuo納米棒的制備方法。

背景技術：

文獻研究表明：材料的性能與其微觀結構單元的尺寸密切相關。由于cuo的比表面積隨其晶粒尺寸的減小而急劇增加，使得納米cuo產生了其塊狀物質所不具備的特殊效應，如表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等。所以，納米cuo在高溫超導、電子器件、催化劑、傳感器、抗菌和除臭等方面具有一般塊體cuo所無法比擬的特殊性能。

現有報道中，為了獲得特殊形貌和納米尺寸的cuo，通常所涉及的制備工藝中都要添加表面活性劑和模板劑，但是添加的表面活性劑和模板劑具有難以徹底清除的缺點，影響產物純度，繼而降低納米cuo的使用性能。所以，開發(fā)一種“綠色”的、不含任何表面活性劑和模板劑的納米cuo的制備方法尤為重要。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的問題是現有的納米cuo的制備方法，添加表面活性劑和模板劑，影響納米cuo的使用性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：提供一種cuo納米棒的制備方法。所述cuo納米棒的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制二價銅鹽的有機溶液：用有機溶劑配制二價銅鹽的有機溶液，使cu²⁺的摩爾濃度為0.001～0.1mol/l，并將二價銅鹽溶液攪拌加熱到60～78℃，記作溶液a；

所述的二價銅鹽為cu(no3)2、cu(ch3coo)2、cuso4、cucl2中的一種或幾種的混合物；

(2)配制堿的有機溶液：用有機溶劑(與步驟(1)中的有機溶劑相同)配制堿的有機溶液，記作溶液b；

溶液b中oh^-的摩爾濃度為0.01～1.0mol/l；

(3)將步驟(2)所配置的溶液b緩慢滴加到溶液a中，加入的過程中始終保持攪拌和溶液溫度不變，得到含有藍色沉淀的固液混合物；

(4)將純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍色沉淀的固液混合物中，維持溫度60～78℃1min以上，此時藍色沉淀逐漸轉變成棕色和/或黑色的cuo沉淀物；

(5)將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物乙醇離心洗滌3～5次，最后將離心洗滌后的產物加熱干燥6～12h，得到cuo納米棒。

進一步地，步驟(1)和步驟(2)中的有機溶劑為乙醇、乙二醇、丙三醇和n,n-二甲基甲酰胺中的一種或幾種的混合物。

優(yōu)選地，溶液b中oh^-的摩爾濃度與溶液a中cu²⁺的摩爾濃度比為10:1～1:1。

優(yōu)選地，步驟(3)中，將溶液b逐滴滴加到溶液a中。

進一步地，步驟(4)中純水的體積與步驟(1)和(2)中有機溶劑的總體積之比為1:6～6:1。

優(yōu)選地，所述步驟(5)中離心轉速為7000～9000r/min，每次離心15～30min。

優(yōu)選地，最后將離心洗滌后的產物50～80℃下干燥6～12h。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明開發(fā)了一種不使用任何表面活性劑和模板劑的納米cuo粉末制備工藝，所合成的cuo為納米棒結構，其直徑小于15nm，且整個制備過程操作簡便、成本低廉，既解決了納米尺度下表面活性劑和模板劑難以徹底清除的缺點，也迎合了當下環(huán)保高效、操作簡單、適合大規(guī)模生產的工業(yè)需求。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：本申請?zhí)峁┑腸uo納米棒的制備方法，采用液相合成法，成本低，可控性好，操作性簡單便捷，通過對銅鹽種類、反應物濃度、反應溫度的調控，制備出純度高、尺寸均勻的cuo納米棒，制備出的cuo納米棒直徑小于15nm。

本申請?zhí)峁┑腸uo納米棒的制備方法，不含任何表面活性劑和模板劑，后續(xù)處理簡單、便捷，無需脫除cuo中表面活性劑和模板劑，得到的cuo納米棒純度高、尺寸均勻，對納米cuo使用性能的提升具有重要意義。

附圖說明

圖1(a)、(b)為實施例1制備的cuo納米棒的不同放大倍數下的透射電子顯微照片。

圖2為實施例2制備的cuo納米棒的透射電子顯微照片。

具體實施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明進行進一步的描述。

實施例1

一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將0.029g硝酸銅與30ml無水乙醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍色溶液，并將所配置的硝酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到75℃，記作溶液a；

(2)：將0.024g氫氧化鈉與30ml無水乙醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過程保持磁力攪拌并維持溫度在75℃，得到含有藍色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在75℃，將30ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍色沉淀的固液混合物中，保溫15min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無水乙醇離心洗滌5次，轉速7000r/min，每次離心25min，最后將離心洗滌后的產物在80℃下干燥6h，得到cuo納米棒。

本實施例得到的cuo納米棒的tem圖如圖1所示。圖1中(a)和(b)為不同方法倍數下的圖，從圖中可以看出，制得的cuo納米棒長短、粗細均勻，cuo納米棒的直徑小于15nm。

實施例2

一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將1.870g硝酸銅與100ml丙三醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清的淡藍色溶液，并將所配置的硝酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到70℃，記作溶液a；

(2)：將0.560g氫氧化鉀與50ml丙三醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過程保持攪拌加熱到70℃，得到含有藍色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在70℃，將50ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍色沉淀的固液混合物中，保溫時間20min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無水乙醇離心洗滌4次，轉速8000r/min，每次離心20min，最后將離心洗滌后的產物在70℃下干燥8h，得到cuo納米棒。

本實施例得到的cuo納米棒的tem圖如圖1所示。從圖中可以看出，制得的cuo納米棒長短、粗細均勻，cuo納米棒的直徑小于15nm。

實施例3

本實施例一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將0.090g醋酸銅與50mln,n-二甲基甲酰胺(dmf)混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍色溶液，并將所配置的醋酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到65℃并保溫10分鐘，記作溶液a；

(2)：將0.072g氫氧化鈉與20mldmf配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過程保持攪拌加熱到65℃，得到含有藍色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在65℃，將70ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍色沉淀的固液混合物中，保溫時間40min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無水乙醇離心洗滌3次，轉速8500r/min，每次離心15min，最后將離心洗滌后的產物在65℃下干燥10h，得到cuo納米棒。

實施例4

本實施例一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將1.345g氯化銅與200ml乙二醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍色溶液，并將所配置的氯化銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到78℃，記作溶液a；

(2)：將0.140g氫氧化鈉與50ml乙二醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過程保持攪拌加熱到78℃，得到含有藍色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在78℃，將750ml的純水加入到步驟(3)所獲得的含有藍色沉淀的固液混合物中，保溫時間10min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無水乙醇離心洗滌5次，轉速8000r/min，每次離心15min，最后將離心洗滌后的產物在55℃下干燥12h，得到cuo納米棒。

實施例5

本實施例一種cuo納米棒的制備方法，包括如下步驟：

(1)：將1.915g硫酸銅與150ml無水乙醇混合，再利用超聲震蕩獲得澄清透明的淡藍色溶液，并將所配置的硫酸銅溶液在磁力攪拌條件下加熱到60℃，記作溶液a；

(2)：將0.720g氫氧化鈉與30ml無水乙醇配制成溶液，記作溶液b；

(3)：將步驟(2)所配置的溶液b逐滴加入到溶液a中，此過程保持攪拌加熱到60℃，得到含有藍色沉淀的固液混合物；

(4)：維持溫度在60℃，將1l的純水加入到(3)所獲得的含有藍色沉淀的固液混合物中，保溫時間5min，得到含有cuo沉淀的固液混合物；

(5)：將步驟(4)所獲得的含有cuo沉淀的固液混合物用無水乙醇離心洗滌5次，，轉速9000r/min，每次離心20min，最后將離心洗滌后的產物在75℃下干燥7h，得到cuo納米棒。

以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內。