纳米氧化亚铜的制备和性能研究(3)
CuO + H2→Cu + H2 O
还原反应生成 Cu2O 或 Cu 没有明显的界限，由于Cu2O的稳定性差，在反应后期会继续离解为金属铜，故而在生产上应用氧化铜火法还原法还原成 Cu2O 是困难的[7]。
低温固相法
低温固相化学反应制备氧化亚铜具体是指在红外灯的持续照射下，将氢氧化钠和氯化亚铜晶体在玛瑙研钵中充分研磨后，所得黄色产物用氢氧化钠溶液和无水乙醇多次洗涤、过滤和室温干燥后，即可得到一文棒状结构的纳米 Cu2O。一文棒状结构的氧化亚铜平均直径为 l0nm，长度为 80nm。
这种方法的反应过程为：氢氧化钠与氯化亚铜晶体充分混合后，CuCl 中的 Cl-逐渐被OH-取代，形成中间体，中间体通过盐桥可进一步伸展。由于软酸 (Cu+)与硬碱(OH-)匹配不好导致中间体结构脱水，最后形成 Cu2O。与传统的固态反应相比，其最大的优势在于反应温度为室温或接近室温，因而其特点是反应过程便于操作和控制，此外其还有不使用溶剂、高选择性、高产率、节省能源、合成工艺简单等特点，可谓一种绿色化学反应方法[8]。
电化学法制备氧化亚铜
电化学法制备氧化亚铜电解池的阳极是金属铜，在含 Cu2+离子的溶液中进行电解。在含有氢氧化钠的氯化钠碱性水溶液的电解池中电解金属铜来制备氧化亚铜时，阴、阳两极发生的电极反应如下[9]：
阳极反应：
Cu+Cl- →(CuCl-)吸附
(CuCl-)吸附+(n-1)Cl- -e-→CuCln1-n
CuCln1-n +2OH-→Cu(OH)2-+nCl-
2 Cu(OH)2- → Cu2O+H2O+2OH-
阴极反应：
2 H2O+2 e-→H2+2 OH-
电极总反应式：
2 Cu+ H2O→Cu2O+ H2
1.2.2 湿法制备氧化亚铜
湿法制备氧化亚铜具体是指选用不同的还原剂，将铜离子还原成氧化亚铜，这种方法制备的产品晶粒尺寸小、纯度高、粉末分散性好，近年来这种方法得到了极大的应用。
湿法又称液相法、溶液法，主要有：水热／溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳法以及液相还原法等[10]。
水热／溶剂热法
水热／溶剂热法是指在密闭容器，通常是高压釜中，采用水溶液(或其他流体)作为反应介质，在高温(温度大于373K)、高压(压强大于9.81MPa)的条件下，另一种制备氧化亚铜材料的方法。
水热／溶剂热法制备粉体材料的整个化学反应过程是在高压容器中有流体参与的条件下进行的[11]。
高温时，高压釜中有一定填充度的溶媒，溶媒膨胀，然后充满整个容器，从而产生很高的压力。为了使反应快速和充分的进行，通常做法是在高压釜中加入各种矿化剂。水热／溶剂热法一般以氧化物或氢氧化物(新配制的凝胶)作为前驱物。制备氧化亚铜时，在加热过程中，前驱物为氢氧化铜，它溶解度随温度的升高而增加，当溶液中氢氧化铜的溶解度足够大时，逐步形成更稳定的氧化物新相氧化亚铜。反应过程的驱动力是可溶的前驱物或中间产物与稳定氧化物之间的溶解度差[12]。
溶胶－凝胶法
溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合，最后形成三文空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂。凝胶经过干燥、烧结固化，制备出亚微米、纳米结构的材料。这种方法制得的粉体粒径小、纯度高且化学均匀性良好，但有所用的前驱物原料价格高、有机溶剂的毒性以及高温处理下会使颗粒快速团聚等缺点[13]。
微乳液法
这种方法的最大特点是纳米粒子的粒径分布窄、形态规则、单分散和界面性好，且大多数粒子为球形。制备Ⅱ～ⅥB族半导体纳米粒子多用这种方法。用来制备无机粉体的微乳液体系一般是 W/O 型体系，该体系一般由有机溶剂、水溶液、表面活性剂、助表面活性剂 4 个组分组成。采用微乳液法制得的氧化亚铜可获得粒径小于 100nm 的八面体和 5～10nm 的微球[14]。
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