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CuO纳米粒子的制备及性能研究进展

2021-11-30柏玮琦孙丽侠宋忠诚

精细石油化工进展 2021年5期

柏玮琦,邱 滢,孙丽侠,宋忠诚

江苏理工学院 化学与环境工程学院,江苏常州231001

纳米材料具有独特的化学和物理特性,与宏观固体材料相比,具有独特的扩散性、强度、硬度、电阻率和电导率以及化学反应性能等,所以金属氧化物的纳米粒子在工业催化剂、医疗应用、化学传感装置、填料、乳化剂、催化剂和微电子等领域的应用尤其广泛,其中,CuO是一种性质优良的过渡金属氧化物,因其纳米粒子独特的性质而被广泛应用在催化、传感器、抗菌、环境治理、生物医学等领域[1-2]。Hernàndez 等[3]研究CuO、ZnO 和ZrO2纳米粒子悬浮液在聚烯烃中的抗磨性能时发现,与基础的油相比,所有纳米粒子悬浮液的摩擦和磨损都要更小,CuO 纳米粒子悬浮液的摩擦系数最高、磨损最低。Karlsson 等[4]研究CuO、TiO2、ZnO 和Fe3O4等金属氧化物的毒性时发现,纳米CuO 对细胞和DNA 损伤这两个方面的毒性最强。William 等[5]研究发现,在相同体系中,CuO纳米流体的导热率、导电性比ZnO 纳米流体的更强。纳米CuO 属于单斜结构体系,外观呈棕黑色,粒径为1~100 nm,处于宏观物体与微观粒子之间的过渡区域,因此具有体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,在电、磁、光、催化等领域具有优越的特性,如量子尺寸效应使纳米CuO的红外光谱宽化、蓝移和分裂、表面效应加强了纳米CuO 的催化活性[6-8]。正因为这些优越特性,纳米CuO 的制备与性质引起了国内外学者的广泛关注。因此,本文重点介绍纳米CuO 的制备方法包括固相法、沉淀法、电化学法、水热法、微波辅助法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、超声法、气相沉积法,简单介绍物理制备法与化学制备法的优劣,并且讨论了在制备过程中不同实验条件对CuO 纳米粒子的粒径、形貌等的影响。……

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