一種碳包覆氧化亞銅的制備方法及碳包覆氧化亞銅的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種碳包覆氧化亞銅的制備方法及碳包覆氧化亞銅，該方法包括將液態丙烯腈低聚物溶液攪拌，形成微環化的丙烯腈低聚物溶液；然后進行熱處理，形成聚丙烯腈低聚物；將熱氧化的聚丙烯腈低聚物和銅的化合物進行混合，加入親水系溶劑或疏水性溶劑混合均勻得到丙烯腈低聚物包覆銅化合物；將得到的丙烯腈低聚物包覆銅化合物于烘箱內干燥，得到低溫碳化前驅體包覆銅化合物；然后在惰性氣氛保護下，得到碳包覆氧化亞銅，本發明制備的碳包覆氧化亞銅具有設備工藝簡單、成本低廉、純度高、產量大、粒徑分布均勻，形貌好等優點；本發明的氧化亞銅外層包覆有一層多孔碳，可有效控制氧化亞銅的釋放速率，可用于海洋防污涂料的防污添加劑。
【專利說明】一種碳包覆氧化亞銅的制備方法及碳包覆氧化亞銅
【技術領域】
[0001]本發明涉及氧化亞銅制備方法領域，尤其涉及一種碳包覆氧化亞銅的制備方法及采用該方法制備的碳包覆氧化亞銅。
【背景技術】
[0002]納米氧化亞銅是一種可見光響應下的缺位P型半導體材料，禁帶寬度為2.0ev左右，其獨特的光、電特性可廣泛應用于海洋防污涂料，催化劑、太陽能電池、傳感器等材料。但是氧化亞銅在空氣中易被氧化，大大限制了其在高溫和氧氣環境下的廣泛應用，因此氧化亞銅的表面改性研究受到國內外諸多學者的關注，其中用碳包覆氧化亞銅成為研究熱點。近年來隨著氧化亞銅納米材料研究的深入，其廣闊的應用前景也不斷地展現出來。
[0003]廣袤的海洋為人類帶來了豐富的自然資源，然而在人類開發海洋資源的過程中遇到了生物污損的重大難題，任何浸入海水的物體在數分鐘內表面就會吸附一層有機物，形成條件膜，然后細菌和硅藻等相繼在條件膜上附著并分泌胞外代謝產物形成微生物膜或黏膜。隨后其它原核生物、真菌、藻類孢子以及大型污損生物幼蟲在膜中發育生長，最后形成復雜的大型污損生物層。海洋生物在船體上附著生長會增加船舶的重量和船底表面的粗糙度，產生船舶航行時的阻力，消耗更多的燃料，損害動力機械，縮短塢修時間間隔以及縮短船舶的使用壽命，從而帶來巨大的經濟損失。在過去的幾十年中，含有機錫為主、氧化亞銅為輔助防污劑的防污漆曾被大量使用。有機錫在低濃度下可以達到廣譜、高效的防污目的，但由于這些物質在水中穩定并會逐漸積累，可引起一些生物體畸形，還有可能進入食物鏈，成為影響人類健康和生態的安全隱患。因此，國際海事組織(IMO)所屬的海洋環境保護委員會(MEPC)規定了 含有機錫的防污漆最終使用期限為2008年I月I日。氧化亞銅具有低毒、安全、價廉等優點，將會取代有機錫成為自拋光型防污涂料的主要防污劑。但其同時存在易沉降、釋放速率不穩定等缺點，因此改善氧化亞銅與高分子基料的相互作用，使其能夠穩定釋放是各國都在積極研發的熱門課題。
[0004]1998年Ikeda等人首次報道P型半導體Cu2O能夠在太陽光下催化分解水制備氫氣后，其在光學、電學、磁學等特性方面的潛在應用開始受到人們的關注。用于光解水的半導體光催化劑的價帶必須比O2 / H2O電對的氧化還原電極電勢(+0.182ev)更正才能產生O2，導帶必須比H+ / H2O的氧化還原電勢(-0.141ev)更負才能產生H2，即理論禁帶寬度大于1.23 ev，考慮到過電位，最合適的禁帶寬度為1.8 ev。Cu2O半導體的禁帶寬度為2.0-2.2ev,其導帶和價帶電位均適合水的還原和氧化，且能夠對波長小于600nm的可見光響應。因此，氧化亞銅作為可見光響應下的催化劑，可普遍應用于染料有機污染物的光降解。
[0005]隨著能源問題的日益嚴峻，人們對太陽能的研究也日益迫切和深入。太陽能電池是太陽能進行光電轉換最直接的形式，受到人們的熱捧。目前太陽能電池的種類已從硅系列的單晶硅、多晶硅、非晶硅以及薄膜硅電池擴展到III一 V族半導體(如GaAs、InP等)形成的單結、多結太陽能電池。太陽能電池結構和種類的變化主要是為了尋求成本更低、穩定性更好、性價比更高的電池。作為廉價穩定的氧化物材料，氧化亞銅具有原料豐富、無毒、成本低的特點，禁帶寬度為2.0-2.2ev，接近太陽光譜，因其電池的理論光電轉換效率高達20%而受到廣泛關注。從氧化亞銅作為光電轉換材料引起關注的20世紀70年代到現在，氧化亞銅電池的研究進展仍然很有限，主要由氧化亞銅的制備方法、電池的特點所決定。
[0006]目前氧化亞銅的制備方法主要有燒結法、低溫固相法、水解法、化學沉淀法、電化學法、溶膠一凝膠法、輻照還原法、化學氣相沉積法、噴霧熱解法等。這些方法工藝復雜，成本高、產量低。目前還沒有簡便易行、成本低廉且產量高的方法來制備氧化亞銅。
[0007]因此現有技術還有待改進和發展。
【發明內容】
[0008]鑒于上述現有制備技術的不足，本發明的目的在于提供一種碳包覆氧化亞銅的制備方法，旨在解決現有技術中制備氧化亞銅工藝復雜，且成本高、產量低的問題。同時包覆的碳可以對氧化亞銅起到保護避免其被氧化，并可解決氧化亞銅的控制釋放問題。
[0009]本發明的技術方案如下:
一種碳包覆氧化亞銅的制備方法，包括以下步驟:
S100、將液態丙烯腈低聚物(LPAN)溶液在10(T20(TC下攪拌10(T200h，形成微環化的 丙烯腈低聚物溶液；
S200、將一定量的微環化的丙烯腈低聚物溶液在20(T30(TC下熱處理f 10h，形成具有一定梯形結構的熱氧化的聚丙烯腈低聚物；
S300、將熱氧化的聚丙烯腈低聚物和銅的化合物(氧化銅和銅鹽)，加入溶劑(兩種溶劑可選:親水系和疏水性)，混合均勻，得到聚丙烯腈低聚物包覆銅化合物；
S400、將混合均勻后的樣品于烘箱內20(T25(TC干燥f 10h，直至溶劑蒸發完全，銅的化合物外層包覆的液態聚丙烯腈交聯為固體，得到低溫丙烯腈低聚物前驅體包覆銅化合物。
[0010]S500、把低溫丙烯腈低聚物前驅體包覆銅化合物在惰性氣氛保護下，氣體流量為l(T500ml/min，25(T50(rC煅燒I~10h，得到碳包覆氧化亞銅。
[0011]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，步驟SlOO還包括以下步驟:在微環化的丙烯腈低聚物溶液中加入摻雜物并混合均勻，對其進行摻雜改性。
[0012]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，所用碳源液態丙烯腈低聚物還可以是聚吡咯(Ply)、聚噻吩(PTh)、聚苯胺(PANI)、聚乙炔、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺樹脂等，相對分子量為106 100000 ;所述
碳源是上述聚合物的均聚物，或者是與其它烯類單體的共聚物，其它烯類單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、亞甲基丁二酸中的一種。
[0013]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，所述在微環化的液態丙烯腈低聚物溶液加入摻雜物并混合均勻的過程中，摻雜物的加入量按質量比為摻雜物:液態丙烯腈低聚物=0.1-ο.5:1 ；
所述混合均勻的方式為攪拌、超聲或球磨。
[0014]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，步驟S400和S500中煅燒時所用的惰性氣氛為氮氣或氬氣。
[0015]所述的氧化亞銅的制備方法，其中，步驟S300還包括以下步驟:熱氧化的聚丙烯腈低聚物和銅的化合物(氧化銅和銅鹽)加入摻雜物并混合均勻，對其進行摻雜改性； 所述混合均勻的方式為攪拌、超聲或球磨；
所述摻雜物為金屬摻雜物或非金屬摻雜物；所述金屬摻雜物為錫、銅、銀、鋁、鉻、鐵、鈦、錳、鎳、鈷金屬的金屬本身、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硼化物、金屬氟化物、金屬溴化物、金屬硫化物或者金屬有機化合物中的一種或者多種混合；所述非金屬摻雜物為硅、磷、硼、氮、碳、硫單質及其化合物中的一種或者多種；
本發明所提供的一種碳包覆氧化亞銅的制備方法及采用該方法制備的碳包覆氧化亞銅，通過該方法獲得的碳包覆氧化亞銅，不僅能夠和樹脂有良好的匹配性、且碳膜為多孔，可有效控制氧化亞銅的釋放速度，因此可用于海洋防污涂料的防污添加劑；其次，氧化亞銅是可見光響應下的催化劑，在未來，將取代二氧化鈦成為使用最廣泛的光催化劑，在其外層包覆丙烯腈低聚物不僅可以防止氧化亞銅被氧化，還可以通過表層多孔有效釋放氧化亞銅至表面，增加吸附物與催化劑的接觸面積，從而提高催化性能。該方法制備的碳包覆氧化亞銅具有設備工藝簡單、成本低廉、純度高、產量大、粒徑分布均勻，形貌好等優點。由于液態丙烯腈低聚物存在大量的官能基團，且為液態前驅體，通過對其改性摻雜包覆，可與摻雜物混合均勻，結合緊密。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為實施例1所制備產物的SEM圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆銅。
[0017]圖2為實施例1所制備產物的XRD圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆銅。
[0018]圖3為實施例1所制備產物的TEM圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆銅。
[0019]圖4為實施例2所制備產物的SEM圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆銅。
[0020]圖5為實施例2所制備產物的XRD圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆銅。
[0021]圖6為實施例3所制備產物的TEM圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆氧化銅。
[0022]圖7為實施例3所制備產物的SEM圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆氧化銅。
[0023]圖8為實施例4所制備產物的XRD圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆氧化銅。
[0024]圖9為實施例4所制備產物的TEM圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆氧化銅。
[0025]圖10為實施例4所制備產物的TEM圖，產物為碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆氧化銅。
具體實施例
[0026]本發明提供一種碳包覆氧化亞銅的制備方法及采用該方法制備的碳包覆氧化亞銅，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0027]本發明所提供的一種碳包覆氧化亞銅的制備方法，包括以下步驟: S100、將自制的液態丙烯腈低聚物溶液在10(T20(TC下攪拌100-200小時(h)，形成微環化的丙烯腈低聚物溶液；
本發明實施例的制備方法中沒有用稀釋的液態丙烯腈低聚物溶液，而是直接用的自制液態丙烯腈低聚物，在_80°C _200°C為液態，濃度為0.8-1.2g/cm2,因為該聚合物的分子量大，是碳含量高的長鏈大分子，可以為后面制備碳包覆提供結構基礎。
[0028]S200、將一定量(本實驗室批量生產制備的液態聚丙烯腈是lO-lOOkg，經過200-300°C熱處理后，化學性質穩定，可穩定儲存，留待下一步使用，小試實驗一次熱氧化使用量是50-400g)的微環化的丙烯腈低聚物溶液在200-300°C下熱處理l_10h，形成具有一定梯形結構的熱氧化的聚丙烯腈低聚物。
[0029]S300、將熱氧化的聚丙烯腈低聚物和銅的化合物(氧化銅和銅鹽)混合，比例為
0.1-0.9:1，再加入溶劑(兩種溶劑可選:親水系和疏水性；例中加入親水系溶劑或疏水性溶劑)，其中樣品與溶劑的質量比例為0.1-0.5:1，混合均勻，得到丙烯腈低聚物(LPAN)包覆銅化合物；
S400、將混合均勻后的樣品于烘箱內200-250℃干燥f 10h，直至溶劑蒸發完全，銅的化合物外層包覆的液態聚丙烯腈交聯為固體，得到低溫碳化前驅體包覆銅化合物。
[0030]S500、把低溫碳化前驅體包覆銅鹽在気氣或者氮氣惰性氣氛保護下,氣體流量為l0-500ml/min，溫度為250-500°C下煅燒l~10h，得到碳包覆氧化亞銅。
[0031]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，步驟S100還包括以下步驟:在微環化的丙烯腈低聚物溶液中加入摻雜物(例如銅等金屬摻雜物)并混合均勻，對其進行摻雜改性。
[0032]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，所述液態丙烯腈低聚物中的丙烯腈低聚物可以是聚吡咯(Ply)、聚噻吩(PTh)、聚苯胺(PANI)、聚乙炔、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺樹脂等，所述液態丙烯腈低聚物相對分子量為106~100000 ;所述液態丙烯腈低聚物是碳源液態丙烯腈低聚物，所述碳源是上述聚合物的均聚物(即所述液態丙烯腈低聚物是丙烯腈的均聚物)，或者是與其它烯類單體的共聚物，其它烯類單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、亞甲基丁二酸中的一種。所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，所述在微環化的液態丙烯腈低聚物溶液加入摻雜物并混合均勻的過程中，摻雜物的加入量按質量比為摻雜物:液態丙烯腈低聚物=0.1-0.5:1 ；
所述混合均勻的方式為攪拌、超聲或球磨。
[0033]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，步驟S400和S500中煅燒時所用的惰性氣氛為氮氣或氬氣。
[0034]所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其中，步驟S300還包括以下步驟:熱氧化的聚丙烯腈低聚物和銅的化合物(氧化銅和銅鹽)加入摻雜物并混合均勻，對其進行摻雜改性；
所述混合均勻的方式為攪拌、超聲或球磨；
所述摻雜物為金屬摻雜物或非金屬摻雜物；所述金屬摻雜物為錫、銅、銀、鋁、鉻、鐵、鈦、錳、鎳、鈷金屬的金屬本身、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硼化物、金屬氟化物、金屬溴化物、金屬硫化物或者金屬有機化合物中的一種或者多種混合；所述非金屬摻雜物為硅、磷、硼、氮、碳、硫單質及其化合物中的一種或者多種；
本發明制備方法中所用的碳源液態丙烯腈低聚物還可以是聚吡咯(Ply)、聚噻吩(PTh)、聚苯胺(PANI)、聚乙炔、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺樹脂等，相對分子量為106~100000，優選為1600-25000，；所述碳源是上述聚合物的均聚物，或者是與其它烯類單體的共聚物，其它烯類單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、亞甲基丁二酸中的一種。在本發明制備方法中沒有用稀釋的液態丙烯腈低聚物溶液，而是直接用的液態丙烯腈低聚物，因為該聚合物的分子量大，是碳含量高的長鏈大分子，可以為后面制備碳包覆提供結構基礎。
[0035]本發明制備方法的步驟S200中，將一定量的微環化的液態丙烯腈低聚物溶液在20(T300°C下熱處理flOh，形成具有一定梯形結構的熱氧化的聚丙烯腈低聚物(0ΡΑΝ)，這種結構的熱氧化低聚物的碳含量高，結構穩定，所形成的環化結構為后面碳化形成交聯提供結構基礎。
[0036]本發明制備方法步驟SlOO中所述對丙烯腈低聚物進行摻雜改性的過程中，摻雜物加入量按質量比為摻雜物:液態丙烯腈低聚物=0.0f0.5:1。所述混合均勻的方式可以為攪拌、超聲或球磨，由于微環化的LPAN含有大量功能基團，能與摻雜物或者碳材料結合緊密，部分LPAN功能基團能與摻雜物配位絡合，能達到分子水平的相容及包覆，經過研磨后或者攪拌后，LPAN能與摻雜物更充分的混合和接觸。
[0037]所述摻雜物可以為金屬摻雜物或非金屬摻雜物。所述金屬殘摻雜物可以為錫、銅、銀、鋁、鉻 、鐵、鈦、錳、鎳、鈷等金屬的金屬本身、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硼化物、金屬氟化物、金屬溴化物、金屬硫化物或者金屬有機化合物中的一種或者多種混合。所述非金屬摻雜物為硅、磷、硼、氮、碳、硫等單質及其化合物中的一種或者多種。
[0038]本發明制備方法的步驟S300中所述過篩的過程中，所用篩的篩目為200-400目。
[0039]本發明制備方法的步驟S400和S500中煅燒時所用的惰性氣氛可以為氮氣或氬氣。
[0040]本發明通過該方法獲得的氧化亞銅材料，外層包覆有一層碳，不僅能夠和樹脂有良好的匹配性、且碳膜為多孔，可有效控制氧化亞銅的釋放速率，因此可用于海洋防污涂料的防污添加劑；再者，氧化亞銅是可見光響應下的催化劑，在未來，將取代二氧化鈦成為使用最廣泛的光催化劑，外層丙烯腈低聚物不僅防止氧化亞銅被氧化，還可以通過多孔有效釋放氧化亞銅至表面，增加吸附物與催化劑的接觸面積，從而提高催化性能。該方法制備的碳包覆氧化亞銅具有設備工藝簡單、成本低廉、純度高、產量大、粒徑分布均勻，形貌好等優點，由于液態丙烯腈低聚物存在大量的官能基團，且為液態前驅體，通過對其改性摻雜包覆，可與摻雜物混合均勻，結合緊密。
[0041]下面通過實施例，進一步闡明本發明的突出特點和顯著進步，僅在于說明本發明而決不限制本發明。
[0042]實施例1
將2g自制的液態丙烯腈低聚物溶液LPAN (分子量4000)在120°C下攪拌120h，形成微環化的LPAN溶液，將微環化的LPAN溶液在20(T300°C下熱處理8h，形成具有一定梯形結構的熱氧化的聚丙烯腈低聚物(OPAN)固體，加入11.25g氧化銅，15-30ml溶劑，并用行星式球磨機球磨樣品，球料比為15: l,400rad/min球磨1h,出料后,220°C烘箱中干燥3h得到熱氧化前軀體。將熱氧化前軀體至于瓷舟中，在惰性氣氛保護下，氣體流量為150ml/min，350°C煅燒4h，冷卻至室溫，得到碳包覆銅和碳包覆氧化亞銅混合物，產物結構如圖1至圖3所示。[0043]實施例2
將4g聚吡咯(分子量4000)在120°C下攪拌120h，形成微環化的溶液，將微環化的溶液在20(T300°C下熱處理8h，形成具有一定梯形結構的熱氧化的吡咯低聚物(OPly)固體，加入1g氧化銅，15-30ml溶劑,并用行星式球磨機球磨樣品，球料比為15:1,400rad/min球磨8h，出料后，220°C烘箱中干燥3h得到熱氧化前軀體。將熱氧化前軀體至于瓷舟中，在惰性氣氛保護下，氣體流量為150ml/min，300°C煅燒4h，冷卻至室溫，得到碳包覆氧化亞銅少量和碳包覆氧化銅的混合物，產物結構如圖4和圖5所示。
[0044]實施例3
將1g聚噻吩(分子量4000)在120°C下攪拌120h，形成微環化的聚噻吩溶液，將微環化的聚噻吩溶液在20(T300°C下熱處理8h，形成具有一定梯形結構的熱氧化的噻吩低聚物(OPTh)固體，加入6.25g氧化銅，15-30ml去離子水作溶劑，并用行星式球磨機球磨樣品，球料比為15: 1，400rad/min球磨8h，出料后，220°C烘箱中干燥3h得到熱氧化前軀體。將熱氧化前軀體至于瓷舟中，在惰性氣氛保護下，氣體流量為150ml/min，250°C煅燒4h，冷卻至室溫，得到碳包覆氧化亞銅和少量碳包覆氧化銅的混合物，產物結構如圖6和圖7所示。
[0045]實施例4
將10g聚碳酸酯(分子量4000)在120°C下攪拌120h，形成微環化的LPAN溶液，將微環化的LPAN溶液在20(T300°C下熱處理8h，形成具有一定梯形結構的熱氧化的碳酸酯低聚物(OPC)固體，加入562.5g氧化銅，500ml水作溶劑，并用納米碾磨機磨樣品，球料比為15:1，400rad/min碾磨5h，出料后，220°C噴霧干燥，得到熱氧化前軀體。將熱氧化前軀體至于莫來石瓷舟內，在惰性氣氛保護下，氣體流量為500ml/min，285°C煅燒10h，冷卻至室溫，得到碳包覆氧化亞銅和少量碳包 覆氧化銅的混合物，產物結構如圖8、圖9和圖10所示。
[0046]綜上所述，本發明所提供的一種碳包覆氧化亞銅的制備方法及采用該方法制備的碳包覆氧化亞銅，通過該方法獲得的碳包覆氧化亞銅，不僅能夠和樹脂有良好的匹配性、且碳膜為多孔，可有效控制氧化亞銅的釋放速度，因此可用于海洋防污涂料的防污添加劑；其次，氧化亞銅是可見光響應下的催化劑，在未來，將取代二氧化鈦成為使用最廣泛的光催化劑，在其外層包覆丙烯腈低聚物不僅可以防止氧化亞銅被氧化，還可以通過表層多孔有效釋放氧化亞銅至表面，增加吸附物與催化劑的接觸面積，從而提高催化性能。該方法制備的碳包覆氧化亞銅具有設備工藝簡單、成本低廉、純度高、產量大、粒徑分布均勻，形貌好等優點。由于液態丙烯腈低聚物存在大量的官能基團，且為液態前驅體，通過對其改性摻雜包覆，可與摻雜物混合均勻，結合緊密。
[0047]應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種碳包覆氧化亞銅制備方法，其特征在于，包括以下步驟: S100、將液態丙烯腈低聚物溶液在10(T20(TC下攪拌100-200h，形成微環化的丙烯腈低聚物溶液； S200、將所述微環化的丙烯腈低聚物溶液在20(T30(TC下熱處理1-10小時，形成具有一定梯形結構的熱氧化的聚丙烯腈低聚物； S300、將熱氧化的聚丙烯腈低聚物和銅的化合物進行混合，混合比例為0.1~0.9:1，再加入親水系溶劑或疏水性溶劑混合均勻，其中樣品與溶劑的質量比例為0.1~0.5:1，混合均勻后得到丙烯腈低聚物包覆銅化合物； S400、將混合均勻后的得到丙烯腈低聚物包覆銅化合物于烘箱內200°C _250°C干燥1-10小時，直至溶劑蒸發完全，銅的化合物外層包覆的液態聚丙烯腈交聯為固體，得到低溫碳化前驅體包覆銅化合物； S500、把低溫碳化前驅體包覆銅鹽在惰性氣氛保護下，氣體流量為l(T500ml/min，溫度為25(T500°C下煅燒1-10小時，得到碳包覆氧化亞銅。
2.根據權利要求1所述的碳包覆氧化亞銅制備方法，其特征在于，步驟SlOO還包括以下步驟:在微環化的丙烯腈低聚物溶液中加入摻雜物并混合均勻，對其進行摻雜改性。
3.根據權利要求1所述的碳包覆氧化亞銅制備方法，其特征在于，所述液態丙烯腈低聚物相對分子量為106~100000 ;所述液態丙烯腈低聚物是丙烯腈的均聚物，或者是丙烯腈與其它烯類單體的共聚物， 其它烯類單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、亞甲基丁二酸中的一種。
4.根據權利要求3所述的碳包覆氧化亞銅制備方法，其特征在于，所述液態丙烯腈低聚物相對分子量為1600-25000。
5.根據權利要求2所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其特征在于，所述在微環化的丙烯腈低聚物溶液加入摻雜物并混合均勻的過程中，摻雜物的加入量按質量比為摻雜物:液態丙烯腈低聚物=0.01"?.5:1； 所述混合均勻的方式為攪拌、超聲或球磨。
6.根據權利要求2所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其特征在于，所述摻雜物為金屬摻雜物或非金屬摻雜物；所述金屬摻雜物為錫、銅、銀、鋁、鉻、鐵、鈦、錳、鎳、鈷金屬的金屬本身、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硼化物、金屬氟化物、金屬溴化物、金屬硫化物或者金屬有機化合物中的一種或者多種混合；所述非金屬摻雜物為娃、磷、硼、氮、碳、硫、硫單質及其化合物中的一種或者多種。
7.根據權利要求1所述的碳包覆氧化亞銅制備方法，其特征在于，步驟S400和S500中煅燒時所用的惰性氣氛為氮氣或氬氣。
8.根據權利要求1所述的碳包覆氧化亞銅的制備方法，其特征在于，所述步驟SlOO中的液態丙烯腈低聚物溶液是自制液態丙烯腈低聚物，在_80°C _200°C為液態，濃度為0.8-1.2g/cm2。
9.根據權利要求8所述的碳包覆氧化亞銅的碳制備方法，其特征在于，所述銅的化合物為氧化銅和銅鹽的化合物； 所述液態丙烯腈低聚物中的丙烯腈低聚物是聚吡咯(Ply)、聚噻吩(PTh)、聚苯胺(PANI)、聚乙炔、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、或聚酰胺樹脂，所述液態丙烯腈低聚物相對分子量為106~100000 ;所述液態丙烯腈低聚物是碳源液態丙烯腈低聚物，所述液態丙烯腈低聚物是丙烯腈的均聚物，或者是與其它烯類單體的共聚物，其它烯類單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、亞甲基丁二酸中的一種； 所述碳源相對分子量為1600-25000 ； 所述在微環化的LPAN溶液加入摻雜物并混合均勻的過程中，摻雜物的加入量按質量比為摻雜物:液態丙烯腈低聚物=0.01-0.5:1 ； 所述混合均勻的方式為攪拌、超聲或球磨； 所述摻雜物為金屬摻雜物或非金屬摻雜物；所述金屬摻雜物為錫、銅、銀、鋁、鉻、鐵、鈦、錳、鎳、鈷金屬的金屬本身、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硼化物、金屬氟化物、金屬溴化物、金屬硫化物或者金屬有機化合物中的一種或者多種混合；所述非金屬摻雜物為硅、磷、硼、氮、碳、硫單質及其化合物中的一種或者多種； 步驟S400和S500中煅燒時所用的惰性氣氛為氮氣或氬氣； 在微環化的丙烯腈低聚物溶液中加入的摻雜物為金屬錫粉。
10.一種碳包覆氧化亞銅，其特征在于，采用權利要求1-9任一項所述的碳包覆氧化亞銅制備方法制備而成。
【文檔編號】B01J23/72GK104031414SQ201410246117
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】劉劍洪, 張黔玲, 何傳新, 徐堅, 李曉明, 廖楚宏, 任響寧 申請人:劉劍洪