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纳米材料的可控制备已成为当前研究的热点,因为纳米材料的尺寸和形状与其物理、化学性能有着密切的联系。研究发现纳米材料的形貌对其性能也有重要影响。本论文分别采用液相法和水热法,对不同结构的氧化亚铜和铜的亚微米和纳米材料进行可控制备,采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线能谱仪对产物的结构进行了分析与表征。用UV-vis吸收光谱研究了立方体和球形氧化亚铜粒子的光学性能,并对球形氧化亚铜粒子的光降解亚甲基蓝性能进行了测试。以制备的氧化亚铜和铜粒子为催化剂聚合乙炔合成了带状、线状和螺旋状碳纤维。并对氧化亚铜粒子和一维铜纳米棒的形成机理进行了讨论。具体的工作有以下几个方面:1.氧化亚铜和铜纳米结构的可控制备以Cu(NO3)2·3H2O为原料,PVP为表面活性剂,乙二醇为溶剂和还原剂,用液相法合成了氧化亚铜亚微米和纳米粒子。通过改变Cu(NO3)2溶液的摩尔浓度和PVP/Cu(NO3)2摩尔比值,合成了不同形貌的氧化亚铜:在硝酸铜浓度较低的情况下(≤0.06M)、PVP/Cu(NO3)2的摩尔浓度为10~15时,合成了平均棱长约为120 nm立方体粒子;在硝酸铜浓度较高的情况下(0.06M~0.12M)、PVP/Cu(NO3)2的摩尔浓度为5~7时,合成了平均直径为250 nm的球形粒子;在硝酸铜浓度等于0.15M、PVP/Cu(NO3)2的摩尔浓度比为2~3时,合成了平均直径为70 nm、长径比为7的纳米棒。在不改变反应试剂的条件下,用水热法合成了一维棒状和三维花状的铜纳米结构:棒的直径约为60 nm、长约300 nm;花是由直径为80 nm、长为200 nm的铜棒构成。改变溶液的pH值合成了尺寸约为100 nm的铜粒子。以SDBS为表面活性剂,合成了铜纳米片。在零度的水浴条件下,以十二烷基苯磺酸钠和硫酸铜为原料合成了十二烷基苯磺酸铜。以十二烷基苯磺酸铜为前驱物,硼氢化钠为还原剂,在超声池中采用液相法合成了尺寸约为20 nm的铜粒子。通过改变还原剂的浓度,合成了不同尺寸的铜纳米粒子。2.氧化亚铜的光学性能和催化性能研究用紫外吸收光谱研究了立方体和球形氧化亚铜纳米粒子的光学性能,并计算了立方体氧化亚铜纳米粒子的带隙宽度。以日光灯为光源,研究了球形氧化亚铜光催化降解亚甲基蓝性能,发现合成的球形粒子具有较好的降解效果。以立方体氧化亚铜粒子为催化剂,合成了带状和螺旋状的碳纤维;以合成的球形氧化亚铜粒子为催化剂,合成了直径比较均匀的直碳纤维。3.铜纳米粒子的催化性能研究用H2还原制备的立方体氧化亚铜和球形铜纳米粒子,考察了还原后立方体和球形铜粒子聚合乙炔的催化性能。试验发现:以立方体粒子为催化剂,合成主要结构为带状的碳纤维;以球形粒子为催化剂,当粒子的尺寸小于20~100 nm,合成了螺旋碳纤维;当粒子的尺寸位于100 nm~300 nm,合成了直碳纤维。