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本论文利用简单的沉积法制备了形貌可控的氧化铜纳米结构并且对部分氧化铜纳米结构对碳纤维催化生长的性能做了初步探讨。通过XRD,SEM等测试方法对产物进行了表征分析,初步推测和探索了氧化铜纳米结构的形成机理。研究的主要内容和结果如下: 一、利用简单的沉淀法,用乙酸铜、氢氧化钠和钼酸钠作为原料合成了具有单斜晶型多枝状氧化铜纳米结构,并对产物的组成、结构以及形貌进行研究。研究发现:该方法制得的多枝状结构由1μm左右的主干和几百纳米的分枝组成。当钼酸钠的加入量达到1.92 g时,开始形成多枝状结构。钼酸钠的加入量增加,有利于多枝状结构的形成。而当氢氧化钠的加入量多于0.08 g时,只能形成片状结构。初步分析认为多枝状结构的形成是基于阴离子对晶体生长的诱导作用。 二、加入PVP作为表面活性剂的情况下,用乙酸铜、氢氧化钠和钼酸钠为原料,利用沉淀法合成了星状或者雪花状的氧化铜纳米结构。这种星状结构由类似于多枝状结构的骨架和薄片状结构连接构成。研究发现:多枝状骨架的形成与钼酸钠的加入量关系密切,而薄片状结构的形成与PVP的加入量密切相关。当体系中加入较大量的氢氧化钠时,只能生成片状结构。 三、在没有任何添加剂的情况下,只利用乙酸铜和氢氧化钠为原料合成了梭形和片状的氧化铜纳米结构。研究发现:氧化铜纳米结构的形貌与氢氧化钠的加入量密切相关。较低的氢氧化钠的加入量有利于梭形结构形成,反之则有利于片状结构的形成。 四、研究了加入钨酸钠,硫酸钠和氯化钠作为无机盐添加剂时,利用乙酸铜和氢氧化钠通过类似的沉淀法制备出的产物的组成、结构以及形貌。研究发现:钨酸钠对产物形貌的影响类似于钼酸钠,但是会引入组成未知的杂质。利用硫酸钠控制产物的形貌往往会引入大量片状Cu4SO4(OH)6。通过大量加入氯化钠,可以得到较小的纳米颗粒。 五、利用催化化学气相沉积法,通过使用利用不同量钼酸钠制备的不同形貌的氧化铜纳米结构作为催化剂,合成了外观不同的纳米碳纤维。利用多枝状氧化铜会产生多根碳纤维从一个催化剂颗粒上长出的情况,且产出投入比最高;而利用其他三种催化剂得到的碳纤维的形貌较为一致,均为较长的直型碳纤维。尤其是利用一维线状氧化铜长出的碳纤维中,含有大量的自我环绕的直型碳纤维。