氧化亚铜模板法制备空心纳米颗粒

1、组组 会会 吴国松 2014、12、16这里由GO还原得到的rGO，用的还原剂是Na2S2O3，该还原剂的还原能力较弱，因此得到的只是部分还原的rGO，这在复合材料上留下了很多的缺陷，这些缺陷有着积极的影响在COG的储能性能上。CoO材料作为锂离子电池电极材料： CoO + 2 Li+ + 2e Co + Li2O实验部分：1.合成Cu2O模板2.合成Co(OH)2/rGO（这里合成的GO要经过透析来除去里面含的金属离子和酸），将GO与CoCl26H2O混合在一起，超声，之后再加入Cu2O和CoCl26H2O，PVP，超声处理后，最后在加入Na2S2O3 。3.在回热炉中煅烧上述产品 这里Na

2、2S2O3不仅作为刻蚀剂还作为还原剂，过量的Na2S2O3可以以温和的方法还原GO，实现原位同步制备空心Co(OH)2和rGO。由于Na2S2O3还原能力较弱，因此只有部分的GO被还原，这些没有被还原的GO提供了大量的含氧官能团，像CO 和 C=O，这些剩余的官能团通过快速的表面氧化还原提高了捕捉Li+的能力，进而可能提高电池性能。有GO没有加GO退火后合成空心结构纳米颗粒的方法有：电化学置换，可肯特尔效应，奥斯瓦尔德熟化和模板法。下面主要介绍模板法：常用的模板有AAO，聚苯乙烯球(PS)，碳纳米管(CNTs)，嵌段共聚物(BCPs)，分子筛和Cu2O。这里介绍的模板是： Cu2OCu2O的硫

3、化形成空心硫化物，离子交换形成空心金属氧化物，氧化还原刻蚀形成空心金属笼结构根据上图， Cu2O模板合成的材料分为：1. Cu2O的硫取代/刻蚀用来合成空心的CuxSy 笼结构2. 离子交换合成笼状氧化物3. Cu2O模板的自我牺牲合成贵金属笼状结构1. 形成的这种核壳结构也可以归因于可肯特尔效应。（一般的可肯特尔效应是形成了金属颗粒后再与溶液中的试剂反应，在其表面形成一层金属硫化物的壳，这里是金属氧化物表面形成一层金属硫化物）内部的铜离子向外扩散的速率大于硫离子从表面扩散到内部的速率，导致形成具有空心的纳米颗粒，剩余的Cu2O核可以被移去通过氨水或酸，最终成为空心的结构。这里的氨水也可以作为

4、软碱上述过程的化学反应式1.x,y的值可以通过改变反应条件来控制，如直接引入含负2价S的乙二醇溶液至含有Cu2O的母液中来制备Cu7S4纳米晶体。2.因此我们可以改变Cu2O的结晶面和溶剂中不同极性的硫源来得到不同的空心CuxSy壳状结构（微观结构的控制）a是球形Cu2O ，b是空心Cu7S4 晶体,c是空心CuS晶体a是在水系统下获得的三种不同壳结构的26面CuS，b是(SEM)其中一种结构的26面CuS，c是TEM其图，d是模拟的图改图是在乙醇协助刻蚀Cu2O模板后得到的26面孪晶的Cu7S4笼状结构（ Na2SNaOHethanol系统）（破损处正好体现了空心结构）是在乙二醇系统内获得2

5、6面孪晶的Cu7S4笼状结构，但从SAED图，可以发现其面是多晶结构，从c图是高倍的可以发现组成Cu7S4笼状结构的是不规则的多晶壳面结构，d说明笼状结构是纳米片堆叠而成双壁的盒状Cu7S4结构，与单壁的相比，其具有更高的灵敏度和更短的反应时间在检测氨气中这个笼结构怎么得来的？2.随着时间的改变空心的Cu2O -CuO逐渐形成 机理：将Cu2O模板在含有金属前驱物（像KAuCl4, K2PdCl4 和 K2PtCl4）的水溶液中高温处理，最初，金属前驱物被还原的同时， Cu+被氧化成Cu2+ ，形成CuO层，但是还原的金属原子在CuO层的内部，这是，这些金属离子扮演了一个催化剂，加速Cu2O的

6、溶解，从而制备空心的CuO笼结构。（这里的CuO空心结构不纯，含有贵金属，我想的是先合成空心Cu2O笼结构，再直接将Cu2O空心结构退火处理得当空心CuO结构。） 3. 上面讲了合成空心硫化物和空心金属氧化物。因为Cu2O / Cu2+的氧化还原电对（+0.203V）比贵金属的氧化还原电对电位低的多，故可以用Cu2O作为模板来合成空心贵金属笼。（这里的Cu2+在外表面不形成CuO是因为反应条件限制）当将Au,Pt,Pb的前驱物一起加进去也会形成合金的空心结构。像PtAu,PbAu,PtPbAu金的空心结构，Ag的空心结构，表面形成的纳米片结构，是因为Ag离子成核快，导致聚集快（柠檬酸三钠作为稳定剂和形貌引导剂，是形成片状的重要原因）该材料的多孔性表现出了极好性能作为SERS基底，因为在片上有大量的活性点Cu2O CuCu2O Cu结构的得到：在金属半导体的界面上通过形成肖特基势垒来阻止电子和空穴的重组来增强光催化反应，一系列多功能性的金属Cu2O材料，像AgCu2O，PtCu2O，PdCu2O和AuCu2O合成得到通过将Cu2O与相应地金属前驱物电置换反应得到。缺陷是贵金属花费高。26面的CuCu2O异质结构，该反应体系是在超纯水溶液中进行的，需要合适的温度和水合肼存在。这种