资源、环境、人口是当今人类社会发展面临的三大主题。随着近代科学的高速发展,环境问题给人们带来了新的挑战。人们环保意识的加强,推动了环境材料的研究与开发。氧化亚铜是重要的环境材料之一,在化学污染的处理中发挥着重要的作用。氧化亚铜是一种重要的无机化工原料,因其独特的性质而在防污涂料、玻璃、陶瓷、塑料、农业以及工业催化、环境保护等诸多领域有着广泛的应用。在我国,氧化亚铜的用量在逐年增长,近年来对氧化亚铜的制备与应用方面的研究比较活跃。目前氧化亚铜的制备方法主要包括干法、电化学法和水热/溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳法、水解法以及还原法等,但这些制备方法多数比较繁琐复杂,难以实现形貌的有效控制。高分子表面活性剂由于分子量高,具有良好的分散力、胶体保护能力和增溶能力,以及优良的成膜性和粘附性能等特性。在不同条件下,高分子表面活性剂在溶液中可以形成不同的自组装结构。这些不同的自组装结构在金属氧化物制备中可以充当晶粒生长的软模板,对晶粒的生长起到重要的调控作用,最终使晶体表现出不同的形貌和晶粒粒度。本文采用过硫酸铵作引发剂,通过烯烃自由基聚合,以α-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯为原料,在80℃水浴中常压条件下,成功合成了PVP(聚乙烯基吡啶)、P-VP-NVP(乙烯基吡啶和乙烯基吡咯烷酮共聚物)、P-NVP-St(乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯共聚物)和P-VP-NVP-St(乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯共聚物)等高分子表面活性剂,将其用作氧化亚铜晶体制备中的模板剂,实现了对氧化亚铜晶体形貌控制的作用。用自行合成的PVP、P-VP-NVP、P-NVP-St和P-VP-NVP-St等高分子表面活性剂作模板,分别选用水浴和微波两种不同加热方式在不同温度下,改变硫酸铜溶液的浓度,在液相体系中分别用1mol·L-1水合肼或2.5mol·L-1葡萄糖还原,成功制备出氧化亚铜晶体,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜SEM和偏光显微镜对产物的晶体形貌和物相进行了表征,结果表明,采用分子自组装技术,选用不同的物理化学条件制备出了从晶须、棒状、立方体、多面体到球形和各种花样图案等的一系列不同结构形态和不同尺度的(粒度在纳米、亚微米、微米级别20nm~1.2μm)氧化亚铜晶体。从结晶学角度,对氧化亚铜晶粒成核、生长过程中的各物理化学因素进行了分析。结果表明,原料的浓度、溶液的pH值、加热条件、添加剂、高分子表面活性剂在水溶液中的不同自组装结构等因素对氧化亚铜的晶粒生长有着重要的影响,因此,通过优化这些物理化学条件,可以实现对氧化亚铜形貌的有效控制。