阴离子对氧化亚铜形貌的影响

论文摘要

氧化亚铜是一种重要的无机化工原料,在很多领域都有着广泛的用途。目前尽管氧化亚铜的制备方法众多,但很少得到粒径均一,性能稳定的氧化亚铜,并且制备方法比较繁琐,对影响氧化亚铜性能的因素也没有进行充分的探讨。选择用亚硫酸钠还原铜盐原料易得,对设备的要求低,操作方便,产物纯净。本文通过亚硫酸钠还原常见的几种铜盐,对氧化亚铜的制备工艺及所得产物的形貌、粒径等进行了探讨,并采用化学分析、X-射线衍射、扫描电子显微镜等测试手段对样品进行表征。本文着重在硝酸根离子体系下,通过单因素实验和正交实验结果得到在该体系下制备氧化亚铜的最佳实验条件为:反应温度373K、反应时间2h、硝酸钠溶液的加入量为反应溶液4倍、填充度为8.0。得到的产品的颜色为紫红色,产物较纯净,颗粒在8μm左右,为立方体形,用氧化还原法滴定测得氧化亚铜的含量为97.97%。本文在氯离子体系下,反应制备氧化亚铜。得到的产品为砖红色,产物中除氧化亚铜外,还含有少量杂质。其中氧化亚铜的形貌近似为球形,粒径大约为1μm;在硫酸根离子体系下,反应得到的氧化亚铜为八面体,紫红色粉体,颗粒在6μm左右;在醋酸根离子体系下,反应得到的氧化亚铜为规则的球形,紫红色粉体,颗粒在200nm左右;在磷酸根体系下,反应溶液混合后形成稳定络合物,反应终止。通过实验发现,溶液中阴离子的种类会对氧化亚铜的形貌产生较大的影响。在硝酸根体系下得到的氧化亚铜为立方体形;在氯离子体系下得到的氧化亚铜为不规则球形;在硫酸根体系下得到的氧化亚铜产物为八面体。在溶液中加入醋酸根离子后,反应制备得到的氧化亚铜均为规则的球形。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 文献综述
• 1.1 氧化亚铜的研究综述
• 1.1.1 氧化亚铜的基本性质和用途
• 1.1.2 氧化亚铜的制备方法
• 1.1.3 氧化亚铜在海洋防污涂料中的应用前景
• 1.2 水热实验法
• 1.2.1 水热法的定义
• 1.2.2 水热法的原理
• 1.2.3 水热法的特征
• 1.3 本论文的选题意义及其研究内容
• 2 实验部分
• 2.1 实验设备
• 2.2 实验原料
• 2.3 阴离子体系下制备氧化亚铜的工艺流程
• 2.4 氧化亚铜的分析与表征
• 2.4.1 化学分析
• 2.4.2 XRD 分析
• 2.4.3 电镜观察
• 3. 硝酸根体系下制备氧化亚铜的结果与讨论
• 3.1 氧化亚铜的制备原理
• 3.2 单因素水平实验
• 3.2.1 反应温度的影响
• 3.2.2 反应时间的影响
• 3.2.3 填充度的影响
• 3 溶液用量的影响'>3.2.4 NaNO₃溶液用量的影响
• 3.3 硝酸根体系下的正交试验结果与讨论
• 3.4 小结
• 4. 氯离子体系下制备氧化亚铜的结果与讨论
• 4.1 氧化亚铜的制备原理
• 4.2 制备条件的探讨
• 4.2.1 反应物配比的影响
• 4.2.2 反应温度的影响
• 4.3 在其它阴离子体系下制备氧化亚铜
• 4.3.1 在硫酸根体系下
• 4.3.2 在醋酸根体系下
• 4.3.3 在磷酸根体系下
• 4.4 小结
• 5 不同阴离子体系下的综合比较
• 5.1 不同体系下氧化亚铜的形貌
• 5.2 醋酸根离子对不同体系的影响
• 5.2.1 醋酸根离子对硝酸根体系的影响
• 5.2.2 醋酸根离子对氯离子体系的影响
• 5.2.3 醋酸根离子对硫酸根体系的影响
• 5.2.4 各体系加入醋酸根前后产物形貌的对比
• 5.3 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 今后工作方向
• 参考文献
• 发表文章
• 致谢