簡單銅氧化物以CuO與Cu₂O為代表,在各個領域均有著豐富的應用,有關這兩種簡單氧化物的制備與相應的性質研究長期以來都是無機固態(tài)化學的熱點。在本論文中,我們從簡單銅氧化物的可控合成入手,在深入理解銅離子在堿性溶液中的行為的基礎上,借助三種晶面調控劑與表面活性劑,分別制備了厘米尺寸的CuO片狀晶體、納米尺寸的CuO片層以及具有雙壁核殼結構的Cu₂O納米球,并進一步將CuO、Cu₂O與另外兩種氧化物復合,形成了不同的兩相界面,提高了材料相應的催化性能。1.本論文首先在低溫水熱束流法的基礎上,結合無機晶面調控劑,制備了尺寸在厘米級別的CuO片狀晶體,該晶體具有黑色的金屬光澤,表面光滑無裂痕,面積可達平方厘米,厚度均在20微米左右。厘米尺寸超大片層的形成機理是:三價鉻離子在超高堿度的條件下,形成了具有平面結構的Cr³⁺的三聚體,同時,作為反應原料的Cu²⁺在堿性溶液中,也會形成具有平面結構的Cu（OH）₄^2-中間體,兩種平面結構的反應中間體之... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：136 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

簡單銅氧化物的外觀，（a）Cu2O粉末與（b）CuO粉末

1.2 Cu2O 與 CuO 的晶胞單元結構，橙色與紅色實心球分別代表 Cu 原子O 原子。（a）為立方結構的 Cu2O；（b）為單斜結構的 CuO作為一種 p 型半導體材料，CuO 為間接帶隙，禁帶寬度較窄，在 1.4 eV-1V 之間，激活能轉變發(fā)生在 Ne′el 溫度附近[8]。單斜相的 CuO 屬于 Mott 絕，其電子態(tài)結構無法用傳統(tǒng)的能帶理論來解釋[9,10]。同時，CuO 也是多種高溫超導體和巨磁阻材料的結構基礎[11,12]。隨著近年來銅基高溫超導體的

圖 1.3 錳氧化物水氧化過程中 Mn3+的歧化過程有關銅氧化物的歧化反應，主要集中在兩大類，其中一類主要是利用亞銅離子在液相中的歧化過程制備特殊形貌的單質銅，或其他特殊結構的復合材料，另一類是基于銅基高溫超導體中二價銅的歧化，能夠在一定程度上解釋銅基超導與贗能隙的來源。（1）亞銅離子在液相中的歧化現(xiàn)象Cu 原子的 3d 和 4s 軌道能量相近，在化學反應中，不僅 4s 電子能參與反應，3d 軌道上的電子也可以失去一個到兩個，所以銅元素在固體化合物中呈現(xiàn)價態(tài)可變的性質。亞銅離子 Cu+的電子構型為 3d10，相比于電子構型為 3d9的Cu2+來說，在固體中 Cu+是更穩(wěn)定的。但是在溶液中，除了考慮離子的第一電離能之外，還需要考慮離子的水合熱。在水溶液中，Cu2+的電荷高，半徑小，水合熱為 2121 kJ/mol，而 Cu+的水合熱僅為 582 kJ/mol，所以在溶液中 Cu2+更穩(wěn)定。在溶液中 Cu+很容易歧化生成 Cu2+和 Cu。在室溫下，該反應的平衡常數達

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Rauvolfia serpentina-Mediated Green Synthesis of CuO Nanoparticles and Its Multidisciplinary Studies[J]. K.Lingaraju,H.Raja Naika,K.Manjunath,G.Nagaraju,D.Suresh,H.Nagabhushana.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(09)



本文編號：3427177