微納尺度下銅化合物的結(jié)晶形態(tài)研究.pdf

1、銅化合物微納米材料是一類重要的功能材料，因具有許多特殊的性質(zhì)和廣闊的應(yīng)用前景而倍受關(guān)注。本論文以六種銅化合物(氧化亞銅、堿式磷酸銅、堿式碳酸銅、堿式鉬酸銅、硫氰酸亞銅和鉬酸銅銨)為研究對(duì)象，探索溶液相化學(xué)合成復(fù)雜結(jié)構(gòu)微納米材料的新方法。對(duì)銅化合物微納米材料生長機(jī)理和結(jié)晶形態(tài)進(jìn)行深入研究，獲得了一些對(duì)銅化合物微納米材料生長規(guī)律的初步認(rèn)識(shí)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)六種銅化合物微納米結(jié)構(gòu)的控制合成。
　　 EDTA還原法制備氧化亞銅(Cu

2、2O)微晶，其結(jié)晶形態(tài)展示了立方晶系中的五種枝晶生長方式。該合成體系中，EDTA具有鰲合作用、還原作用和選擇性吸附作用。通過改變實(shí)驗(yàn)條件，可以對(duì)氧化亞銅結(jié)晶形態(tài)進(jìn)行有效控制。采用水熱法合成了六種結(jié)晶形態(tài)的堿式磷酸銅(Cu2(OH)PO4)。單晶、孿晶以及各種新穎的堿式磷酸銅復(fù)雜結(jié)構(gòu)可以通過改變實(shí)驗(yàn)條件來控制合成。堿式磷酸銅晶體具有沿著c軸方向生長的趨勢，并具有旋轉(zhuǎn)孿晶生長的習(xí)性，這是能夠形成不同結(jié)晶形態(tài)堿式磷酸銅的內(nèi)因。
　　

3、水熱條件下制備出新穎球形等級(jí)結(jié)構(gòu)的堿式碳酸銅(Cu2(OH)2CO3)和毛刺狀空心等級(jí)結(jié)構(gòu)的堿式鉬酸銅(Cu3(OH)2(MoO4)2)微晶材料。堿式碳酸銅球形等級(jí)結(jié)構(gòu)是由大量平行于球表面的二維薄片構(gòu)成，其形成過程是逐層生長機(jī)理，在一定范圍內(nèi)，球的直徑隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而逐漸增大。堿式鉬酸銅空心等級(jí)結(jié)構(gòu)的形成過程中，奧氏熟化起到關(guān)鍵作用。對(duì)堿式碳酸銅和堿式鉬酸銅樣品分別進(jìn)行熱處理，可以得到相應(yīng)的氧化銅和鉬酸銅等級(jí)結(jié)構(gòu)材料。
　　

4、 采用室溫液相法在銅基片上制備出硫氰酸亞銅(β-CuSCN)陣列和鉬酸銅銨((NH4)2Cu(MoO4)2)納米片，該方法利用銅片作為反應(yīng)物和基底，使制備工藝大大簡化。硫氰酸亞銅陣列中，每一個(gè)基元的結(jié)晶形態(tài)是倒立錐體，且均勻分部在銅片表面。硫氰酸亞銅晶體具有沿著c軸方向生長的習(xí)性，這是能夠形成硫氰酸亞銅陣列的內(nèi)因。鉬酸銅銨納米片近似垂直于銅片表面生長，片與片之間相互嚙合形成納米溝槽形態(tài)。該合成體系中，甲酰胺不僅促進(jìn)了銅片氧化，而且選擇性