Cu基配合物粒子的可控合成与性能研究开题报告

 2022-01-26 09:37:20

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

新型的铜基纳米复合材料制备是近年来材料学的研究热点,在催化、传感等方面具有良好的性能和广泛的应用前景。由于纳米材料具有特殊的表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应,导致了纳米粒子的光、磁、电、热、力以及化学活性等性质与本体性质有显著差异。这给纳米材料带来了广阔的应用前景,使得系统地研究和开发新型纳米材料具有重要的实际意义。鉴于铜基配合物与纳米粒子的以上特殊性质,现代科技领域已有研究将其两者结合,即将金属配合物制备成纳米配合物,纳米配合物一个突出的特点是形貌多样性及结构可控性良好。纳米配合物由于其具有独特的物理与化学性质,在传感、催化等方面有良好的性能与应有前景,因而成为近年来材料学的研究热点。

纳米粒子的制备方法很多,概括起来可以分为三大类:液相法,气相法和模板法。具体来说有水热法、溶胶凝胶法、微乳液法、自蔓延燃烧法、化学气相沉积法、碳热还原法、磁场诱导生长法、前驱体热解法、分子束外延法等。制备cu2o主要有以下两种方法,一是cu单质的氧化,二是则是二价铜离子的还原,目前制备cu2o纳米晶主要是用第二种方法,用到的还原剂一般用葡萄糖、抗坏血酸、柠檬酸钠、盐酸羟胺、水合肼、硼氢化钠等。纳米cu0的制备方法主要有水热溶剂热法、溶胶凝胶法等。人们己经成功合成了氧化铜的形貌有纳米颗粒、纳米管、纳米棒等。cuxs纳米结构的合成研究取得了丰富的成果,其合成方法主要有两大类,气相沉积法和液相法。液相法主要包括水热溶剂热法、微乳法、硬模板法和胶体技术等,其中以胶体技术最为成熟,胶体技术是合成无机纳米晶最重要的技术,一般是在有机溶剂中反应,通过表面活性剂调控晶体的生长,其中油酸一油胺体系被运用的最多,例如2003年hyeon课题组在jacs上报道的以金属氯化物和硫粉为原料,油胺为溶剂合成了单分散的硫化物纳米晶。

cu2o可以作为模板来构建其他材料或复合材料,如2011年zeng课题组以氧化亚铜为模板构建了cu2s的同心多元环;cu2o为p型半导体,禁带宽度eg=2.17ev,由于其禁带宽度较窄,能很好的吸收可见光,具有很高的吸收系数,因此在催化、气敏传感器、太阳能转换等方面有很大的应用潜力。氧化铜除了作为制备铜盐的原料以外,在锂离子电池、催化等领域也有独特的应用价值。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

寻找最佳的反应条件,建立最有效的合成路线来合成铜基配合物粒子,对配合物粒子样品进行形貌、大小表征、抑菌性能等测试,加强cu基微/纳米配合物材料性能研究和结构认定,弄清结构与性能之间的关系。

研究内容:

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3. 研究的方法与方案

研究方法:

液相法铜基配合物粒子

技术路线:

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4. 研究创新点

特色或创新之处

利用同种配合物粒子合成不同碳化程度的CuO/C复合材料

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

1.从2015年12月到2016年1月

a.查阅相关文献

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