氧化亞銅和硫化銅空心微球的制備及其性能研究.pdf

1、氧化亞銅和硫化銅在光電轉(zhuǎn)換、催化、傳感器、非線性光學(xué)材料等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。由納米顆粒構(gòu)成的空心微球，由于具有密度低、包含內(nèi)部空間等特點(diǎn)以及在醫(yī)療診斷、靶向治療、催化分離、高效傳感、功能填料等眾多領(lǐng)域具有誘人的應(yīng)用前景，從而成為材料、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科研究的熱點(diǎn)。 本文采用新穎的方法制備了納米顆粒組成的氧化亞銅空心微球及硫化銅空心微球，利用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、紫外-可見光譜等手段，研究了制備條件對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、

2、形貌的影響規(guī)律以及空心微球的合成機(jī)理，并對(duì)空心微球的組裝及性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：1)以硫酸銅為銅源，PVP為表面修飾劑，水合肼為還原劑，可在溫和的條件下(30℃)制備納米顆粒組成的氧化亞銅空心微球。2)通過(guò)硫酸銅濃度(0.001-0.01M)的調(diào)整可實(shí)現(xiàn)不同大小(100-600nm)氧化亞銅空心微球的調(diào)控合成；改變PVP用量可獲得氧化亞銅立方塊、實(shí)心球以及空心球；改變氫氧化鈉溶液的pH值可獲得氧化亞銅球形顆粒及八面體單晶。3)氧化亞

3、銅空心球的粒度分布、懸浮液的固相量、溶劑蒸發(fā)速度、基板放置方式等影響所組裝氧化亞銅空心球薄膜的結(jié)構(gòu)：氧化亞銅空心球能夠強(qiáng)化ssDNA在碳糊電極表面的固定，從而提高電化學(xué)DNA生物傳感器的信號(hào)。4)以氧化亞銅球形顆粒為模板，采用首創(chuàng)的犧牲模板/界面反應(yīng)法可制備納米顆粒組成的硫化銅空心微球。該法工藝簡(jiǎn)單、原料利用率高、成本低、無(wú)需特殊工藝去除模板。5)硫源種類、硫酸銅濃度、犧牲模板中納米顆粒的堆積程度影響產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌。通過(guò)后二者的調(diào)整可

4、實(shí)現(xiàn)不同大小硫化銅空心微球的調(diào)控合成。6)硫化銅空心球的紫外-可見光學(xué)特性與其內(nèi)徑、外徑、殼厚等結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。硫化銅空心球具有優(yōu)異的光限幅作用，在激光防護(hù)等重要軍事領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 本論文的創(chuàng)新之處在于：1)采用溫和、簡(jiǎn)便的方法制備了氧化亞銅空心微球，獲得了制備條件對(duì)產(chǎn)物的影響規(guī)律，并將氧化亞銅空心微球應(yīng)用于DNA生物傳感器。2)首創(chuàng)制備硫化銅空心微球的犧牲模板/界面反應(yīng)法，獲得調(diào)控合成硫化銅空心微球的條件。3)發(fā)現(xiàn)與硫