铜基底上不同形貌纳米氧化亚铜的制备、性质和应用

摘要

纳米材料，特别是一维纳米材料，常具有独特的结构和优异的性能，在电子器件，光催化，传感，电池材料等方面有着广泛的应用前景。氧化亚铜(Cu20)作为一种重要的新型无机功能材料，能带宽度为2.OeV，能在600nm处被激发，可以在太阳光的辐射下引发光催化反应。本论文用电化学阳极氧化和软模板结合法在基底铜上合成不同形貌纳米材料Cu20，并对其制备及应用进行了探索研究。具体的研究工作主要集中在以下几个方面： 1.利用电化学阳极氧化法在铜片上制备得到大面积的准一维阵列纳米针状氧化亚铜(Cu2O)，用SEM、XRD、XPS、BET对产物进行了表征。并探讨了铜基底上一维纳米氧化亚铜不同条件下的氧阴极性质，发现制备的产物较颗粒状样品电流性质有很大的改善。 2.通过控制不同的电流条件，在铜片基底上自组装制备出花状氧化亚铜。在花的形成过程中，CTAB和NaOH起着关键性的作用。纳米氧化亚铜花在铜片上的形成可能经历“成核一生长一溶解一再结晶

目录

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第一章绪论

1.1纳米材料简介

1.1.1纳米材料的结构和特异性能

1.1.2纳米材料的制备

1.1.3纳米材料的应用

1.2氧阴极还原及催化剂研究

1.2.1氧阴极还原

1.2.2阴极催化剂国内外研制情况

1.3纳米氧化亚铜性质与结构

1.3.1纳米氧化亚铜的制备和应用

1.3.2纳米氧化亚铜的结构

1.4选题依据及可行性

第二章一维纳米准阵列Cu2O/Cu制备与氧阴极性质测试

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1实验药品及仪器

2.2.2实验装置

2.2.3实验原理

2.2.4实验步骤

2.3结果与讨论

2.3.1 Cu基底上纳米一维Cu2O的SEM分析

2.3.2 Cu基底上纳米一维Cu2O的XRD分析

2.3.3 Cu基底上纳米一维Gu2O的BET分析

2.3.4 Cu基底上纳米一维Cu2O的XPS分析

2.3.5机理分析

2.4 Cu2O/Cu的氧阴极性质研究

2.4.1铂作为氧阴极催化剂的催化机理

2.4.2氧化亚铜作为氧阴极催化剂的讨论

2.4.3氧化亚铜的氧阴极性质测试

2.4.4不同条件下一维纳米准阵列氧化亚铜的电化学性质

2.5本章小结

第三章铜片上纳米Cu2O花的制备与表征

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1实验药品及仪器

3.3结果与表征

3.3.1样品的XRD分析

3.3.2样品的SEM分析

3.3.3样品的TEM分析

3.3.4样品的BET分析

3.4生长过程探讨

3.4.1几种因素对产品形貌的影响

3.5本章小结

第四章铜网上纳米Cu2O的制备和应用

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1实验仪器和药品

4.2.2实验装置

4.2.3实验原理

4.2.4实验方案设计

4.2.5实验室阶段

4.3结果与讨论

4.3.1实验表征

4.3.2观测现象记录

4.3.3试验结果讨论

4.4本章小结

第五章电解法制备珠串Cu2O-TiO2复合材料及光催化性质研究

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1实验试剂和仪器

5.2.2样品制备

5.2.3分析测试

5.3结果和讨论

5.3.1一维纳米TiO2的形貌

5.3.2纳米Cu2O-TiO2的形貌

5.3.3纳米Cu2O-TiO2复合材料的晶体结构

5.3.4反应机理讨论

5.4光催化性能分析

5.4.1不同含量光催化降解效果

5.4.2复合材料光催化降解机理

5.5本章小结

第六章结论

参考文献

附录：作者攻读硕士学位期间发表的论文目录

致谢