共模板法制備納米氧化銅組裝體及催化性能研究.pdf

1、納米級氧化銅在有機催化領域有極為重要的應用，但其顆粒大小及其形貌對其催化性能有著較大的影響，因此納米氧化銅的制備吸引了科研工作者的廣泛關注。本文主要研究了水熱、結合絡合沉淀法合成納米級氧化銅并考察其催化性能。
　　本論文第一章以尿素為沉淀劑，硫酸銅為銅源，酒石酸鈉為絡合劑，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑制備了納米級氧化銅。以苯乙炔和芐基疊氮的1,3-偶極環(huán)加成制備1-芐基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑為探針反應探索納

2、米氧化銅催化劑的催化性能。結果表明，此反應產率高達95.2％。通過XRD、SEM、FR-IR等方法對制備的氧化銅進行表征，結果表明，只有酒石酸鈉與CTAB共同存在時，CTAB才能導向納米氧化銅的制備，并起到模板導向作用使納米氧化銅組裝形成團聚體而不熔合。另外酒石酸鈉與銅的絡合作用是控制氧化銅形貌的關鍵因素。通過調變酒石酸鈉的量，合成了條形、球形的納米級氧化銅疏松組裝體。為了進一步考察絡合能力對氧化銅形貌的影響，本章研究了具有羥基羧酸的結

3、構、銅源、表面活性劑以及焙燒溫度對合成納米級氧化銅的影響。實驗表明，酒石酸鈉、硫酸銅、CTAB是水熱法及絡合沉淀法合成納米級氧化銅的最佳選擇。
　　為了研究這一合成策略的普適性，我們選擇不同的堿（氨水、氫氧化鈉）對氧化銅形成的影響。本文第二章研究了以氨水為沉淀劑制備納米級氧化銅。通過對所得氧化銅的結構表征以及催化性能測試，與尿素為沉淀劑所得的氧化銅相比，顆粒粒徑較大，催化效果較差。其原因主要為，沉淀劑堿性的增加，消弱了羥基羧酸與銅

4、的絡合作用，從而增大了氧化銅的粒徑。第三章研究了以氫氧化鈉為沉淀劑制備氧化銅。通過SEM、XRD等表征可以看出，此法制備的氧化銅是微米級的大顆粒，且表面光滑，少有孔徑。催化反應結果很差，也再次驗證了催化劑形貌對催化效果影響很大。主要原因是氫氧化鈉是強堿，沉淀速度很快，酒石酸鈉與CTAB來不及起作用。
　　通過三種沉淀劑制備的氧化銅作對比，明顯看出，尿素是最佳的沉淀劑，原因是尿素在120℃緩慢分解釋放出碳酸根，同時體系pH值升高。釋