微米氧化铜的可控合成及其形成机理

张丽惠

氧化铜是非常重要的窄带隙p型半导体（Eg＝1.2 eV），由于其独特的物理和化学特性，在太阳能电池、有机反应的催化、锂电池、生物传感、气敏、场发射、光催化降解有机污染物、磁储装置等领域得到广泛的应用［1，2］。近年来，人们采用了前驱体的分解、溶胶凝胶技术、微乳液法、沉淀法、水热法等各种物理化学方法，制备出了各种氧化铜微／纳米结构，其中有纳米片［3］、纳米线［4］、纳米棒［5］、纳米带［6］、纳米针［7，8］、纳米管［9］、纳米笼［10］和复杂的三维分级结构［11－14］，但是不同形貌氧化铜的可控合成的报道较少。众所周知，纳米材料具有不同于体材料的物理和化学性能，这些物理化学性能在很大程度上取决于材料的尺寸和形貌，同时不同形貌的微／纳米结构单元也是构建纳米器件的基本模块［15，16］。所以基于化学反应的基本原理设计新的合成方法，通过反应条件的改变实现不同形貌氧化铜微／纳米材料的可控合成、新微／纳米结构的发现具有十分重要的科学意义，必将极大地推动氧化铜纳米材料研究领域的发展。此外，合成不同形貌和尺寸的CuO微／纳米结构的机理仍是该领域研究的难点和热点。该论文采用新的水热体系，尿素为沉淀剂，以NaAC、PEG为形貌控制剂，可控合成了氧化铜微球和虾形花盘状氧化铜。以花盘状氧化铜为例，研究了其生长过程，提出了相关的形成机理。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

氯化铜（分析纯）、醋酸钠（分析纯）、尿素（分析纯）、聚乙二醇（（分子量＝10000）、无水乙醇（分析纯）

采用全自动X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对产物的物相和形貌进行表征。……