摘要：采用双氧水辅助水热法合成出花状CuO纳米结构。该法相比于其他合成途径，具有方法简单、价格低廉、无毒等优点，且CuO纳米结构的形状可通过双氧水的浓度进行调节。花状结构纳米CuO由许多纳米带构成，这些纳米带从纳米结构的中心辐射出来，构成5–10 μm直径的花状图案。纳米带长度、宽度分别为2.5–5 μm 和150–200 nm。CuO纳米结构的形状可根据改变H2O2的浓度大小来调节。所制备的花状纳米CuO能显著降低高氯酸铵（AP）的热分解温度，对其热分解具有优越的催化性能。67107

毕业论文关键词：CuO，纳米结构，花状，辅助水热法

Abstract：Herein, we report a hydrogen peroxide-assisted hydrothermal route to synthesize flower-like CuO nanostructures. Compared with other synthesis, the method is simple, inexpensive and nontoxic. Moreover, the shape of CuO nanostructures can be tuned by simply adjusting the H2O2 concentration. The detailed characterizations revealed that the prepared CuOnanostructures are composed of numerous nanobelts radiating fromthe center of the nanostructure and forming a flower-like shape with a diameter of 5–10 μm. The nanobelts have the lengths of 2.5–5 μm and widths of 150–200 nm. The shape of CuO nanostructures can be tuned by varying the concentration of H2O2. The as-prepared CuO nanostructures can serve as a promising additive to accelerate the thermal decomposition of ammonium perchlorate (AP), a key oxidizer in composite solid propellants.

Keywords：CuO, Nanostructures, Flower-like, Assisted hydrothermal

目  录

1  前言 4

2  实验 6

3  结果与讨论 6

3.1  纳米CuO样品的表征 6

3.2  H2O2浓度对CuO纳米结构的影响 8

3.3  花状CuO的形成机制 8

3.4  花状氧化铜对高氯酸铵热分解的催化性能 9

结论 10

参考文献 11

致谢 12

1 前言

CuO，作为一种重要的带有狭窄能带隙的p型半导体，已经被广泛应用于研究太阳能、电子、气体传感器、磁性、光开关、电池、多相催化等领域。迄今，已有多种方法用来合成CuO纳米结构。主要包括：

（1）固相反应法[1]

固相反应法是将金属盐或金属氢氧化物按一定比例充分混合，研磨后进行煅烧，通过发生固相反应，直接制备超微粉，或者通过再次粉碎而得到超微粉。此法设备和工艺简单，反应条件容易控制，产率高，成本低，但产品粒度一般较大，且分布不均，易团聚。在固相合成过程中，反应速度是影响粒径大小的主要因素，主要体现在以下两个方面：一方面是研磨方式，采用事先将反应物进行充分研磨的方式，可增大反应物的比表面，加速反应物分子的扩散，从而加快反应进行。用这一研磨方式制得的粒径小于事先未将反应物研磨、直接混合研磨反应所得产物的粒径。另一方面，选择合适的反应体系是必要的，所选反应体系的反应速度快，单位时间成核数目多，抑制晶粒长大，反应所得产物的粒径较小。文献综述

（2）氧化法[2]

利用金属的氧化是制备过渡金属氧化物纳米材料的重要方法之一。利用这种方法制备CuO纳米材料，一般是以铜片(网、线)为基体，选择合适的氧化剂得到具有新颖形貌的CuO纳米结构。