【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氧化亚铜多晶粒子制备，涉及一种微纳结构的制备方法。
技术介绍
1、氧化亚铜粉体作为一种较为常见的无机材料，在抗菌、涂料、船舶防污等领域应用广泛，当前液相还原法是批量制备氧化亚铜粉体最常见的化学方法之一。近室温条件下通过液相还原法常压合成氧化亚铜颗粒的相关方法已经得到较为普遍的研究，目前已有大量文献产出，如文献1（j. am. chem. soc., 2024, 146(14): 9665-9678. ）、文献2（acssustainable chem. eng., 2023, 11(44): 15931-15940. ）、文献3（appl organometchem., 2024, 38(8)）和文献4（acs sens., 2019, 4(11): 3051-3055.）等。但这些文献中合成的氧化亚铜粒子普遍为立方体型、多面体型或球型等简单形态，粒子不具备复杂的结构组成，无法同时兼具粒子低团聚和大比表面积的使用需求，不利于材料的性能表达。
2、文献5（small, 2023, 19(26), 2300394.）和文献6（chem. rev., 2016, 116(18): 10983-11060.）都提到，构筑微纳结构可以使材料兼具纳米材料的高比表面积和高催化活性，以及大尺寸材料不易团聚的特点。通过在微米级的粒子表面构筑纳米尺寸的单元或进行精确的形貌修饰，可以连接具有特殊效果的纳米单元与宏观的颗粒本身，使材料在具有较大尺度的同时兼具纳米尺度材料的某些特性，如结构色现象、纳米粒子的表面等离子体共振 (s
3、在当前合成微纳结构氧化亚铜颗粒的专利中，专利cn104261457a合成的多面体氧化亚铜颗粒表面光滑，形貌包括六面体、八面体、多面体、球型，不具备小尺寸单元的组装或修饰结构。专利cn111285394b使用多元醇溶解铜源，合成成本高且不利于废液的后处理。专利cn113083239b反应体系复杂，原料包括木浆、tempo、碳酸钠、柠檬酸钠、五水合硫酸铜、次氯酸钠和溴化钠，过多的反应原料不利于成本的降低和合成工艺的简化。专利cn104772142a和文献8（crystengcomm, 2012, 14: 278-285.）都得到了微纳结构的氧化亚铜球体，但需要通过高温高压的水热或溶剂热反应，条件苛刻且具有一定危险。
4、当前氧化亚铜粒子的尺寸控制主要针对粒子的宏观尺寸，如文献9（part. part.syst. charact., 2020, 37, 2000106.）通过控制铜盐浓度和使用酸刻蚀，得到了不同粒径的氧化亚铜球体，而文献10（electroanalysis, 2017, 29: 2773-2779.）发现au的引入会大幅改变氧化亚铜宏观粒子的粒径等。而针对构成氧化亚铜多晶粒子的小尺寸晶体或构成氧化亚铜组装粒子的小尺寸粒子的尺寸的多级可控调控目前并无相关文献，推测这是因为当前微纳结构氧化亚铜的合成普遍需要使用大分子分散剂，如专利cn108680625a、cn106493381b、cn104445358b、文献11（adv. mater., 2024, 36, 2313212.）和文献12（化学学报, 2009, 67(14): 1591-1596.），使用了聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、油酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠等大分子或长碳链分散剂。一方面，这些分散剂容易在产物中残留影响纯度，提升了合成成本，另一方面，他们其实承担了模板的作用，以限制单个氧化亚铜晶体颗粒的生长尺寸，使氧化亚铜粒子以小尺寸粒子的形式存在并进一步团聚形成微纳结构，故采用改变铜盐浓度等手段也无法大幅改变小晶粒尺寸的大小，只会使小晶粒的数目增多而导致宏观粒子尺寸的增大。而由于各种大分子分散剂彼此之间化学组成和结构差别较大，其官能团种类、支链结构、水溶液黏度、酸碱性等皆不同，在合成体系中，不可能简单通过替换大分子分散助剂来达到控制小尺寸粒子大小的目的。
5、当前其他合成氧化亚铜多晶的专利或论文中，cn101905899a合成了氧化亚铜多晶，但只描述了多晶的尺寸为100~400 nm，并未提及构成多晶的氧化亚铜晶体的尺寸；cn101041456a合成了粒径由11~22 nm氧化亚铜纳米粒子自组装形成的氧化亚铜中空亚微球；cn107473258a合成了10~20 nm氧化亚铜纳米晶组成的氧化亚铜多晶体；cn101778799a合成了1~100 nm超细氧化亚铜粒子组装形成的球形组装粒子；cn109485084a合成了由氧化亚铜纳米颗粒组装成的氧化亚铜立方体或微球；文献13（small, 2022, 18(15),2107422.）合成了氧化亚铜空心组装球壳，但以上均不包含对构成氧化亚铜粒子的小尺寸单元进行尺寸调控相关的描述。而专利cn105905936a介绍了cna-1与cna-2两种不同形貌的氧化亚铜纳米晶组装体，构成粒子的纳米晶体的尺寸分别为32 nm与10 nm，但不包括从纳米到微米较大跨度晶体尺寸的多级可控调控方法。此外，文献12合成了200 nm粒径的氧化亚铜中空亚微球，但反应过程中只存在微球粒子尺寸的增长，表面粒子的尺寸从10 nm变为11 nm，几乎没有变化。
6、因此，研究一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，以解决现有技术中存在的问题，具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，先向二价铜盐的水溶液中滴加有机胺水溶液，搅拌反应后再向反应液中滴加还原剂溶液，继续搅拌反应后，对反应液进行离心和干燥制得微纳结构氧化亚铜多晶粒子；
4、微纳结构氧化亚铜多晶粒子宏观上为近球形的形态，微纳结构氧化亚铜多晶粒子的平均粒径为1~2.3 μm，微纳结构氧化亚铜多晶粒子是由小尺寸氧化亚铜晶体共生长形成，小尺寸氧化亚铜晶体为近球形的截角八面体形态；
5、组成微纳结构氧化亚铜多晶粒子的小尺寸氧化亚铜晶体的晶粒粒径由有机胺的种类决定，所选用有机胺的特征为分子量低于200，主链上仅含有一个氨基，有机胺为苯胺、糠胺、苄胺、苯乙胺和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于：先向二价铜盐的水溶液中滴加有机胺水溶液，搅拌反应后再向反应液中滴加还原剂溶液，继续搅拌反应后，对反应液进行离心和干燥制得微纳结构氧化亚铜多晶粒子；
2.根据权利要求1所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中，反应温度均为20~80℃，反应压力均为0.1 MPa。
4.根据权利要求2所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，步骤（1）中二价铜盐为醋酸铜、硫酸铜、硝酸铜和氯化铜的一种或多种，二价铜盐水溶液的浓度为0.1~1.2 M，有机胺水溶液的浓度为0.24~9.6 M。
5.根据权利要求2所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，步骤（2）中还原剂为水合肼、抗坏血酸、葡萄糖或和亚硫酸钠中的一种，还原剂水溶液的浓度为0.07~2.0 M。
6.根据权利要求2所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其
7.根据权利要求2所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，微纳结构氧化亚铜多晶粒子的纯度为大于95%。
8.根据权利要求7所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，微纳结构氧化亚铜多晶粒子的热失重低于4%。
...【技术特征摘要】
1.一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于：先向二价铜盐的水溶液中滴加有机胺水溶液，搅拌反应后再向反应液中滴加还原剂溶液，继续搅拌反应后，对反应液进行离心和干燥制得微纳结构氧化亚铜多晶粒子；
2.根据权利要求1所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中，反应温度均为20~80℃，反应压力均为0.1 mpa。
4.根据权利要求2所述的一种微纳结构氧化亚铜多晶粒子的制备方法，其特征在于，步骤（1）中二价铜盐为醋酸铜、硫酸铜、硝酸铜和氯化铜的一种或多种，二价铜盐水溶液的浓度为0.1~1.2...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙宾，生汉臣，戴霞虎，王佳欢，郑佳，纪晓寰，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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