此外,在处理有机污染混合物的问题上,纳米氧化亚铜也被广泛应用。如黄涛等[4]人探讨了氧化亚铜对罗丹明B的光催化降解的活性,在罗丹明B的初始浓度为10mg/L,催化剂的用量为0.38g/L,PH为5.2,H2O2的用量为1.8mL的条件下,光照30min后,罗丹明B的降解率达到96.5%。含有纳米氧化亚铜的复合材料能使它的性质得到进一步的提升,在可见光照下的条件下,纳米氧化亚铜能对甲基橙进行降解,并且当纳米Ag与它在一定条件下,形成Ag/Cu2O的复合物后,光催化甲基橙的分解效果有了明显的飞跃,可能是由于纳米Ag的介入改变了纳米氧化亚铜空穴-电子对的性质,进而发生了变化。另外,TiO2 /Cu2O和SiO2/Cu2 O复合物也有制备报道。纳米氧化亚铜的作用还包括:硝基苯酚的光降解、防污涂料的制备、聚合碳纳米纤维的催化制备等。
(2)氧化亚铜的光电子转换性质 纳米氧化亚铜具有2.17eV的禁带宽度的特征,在半导体材料中,是为数不多见的能被可见光激发的材料,并且具有光电转换的性质,其理论转换率能达到20%。Y.Ievskaya等[ 6]在无催化剂的条件下,根据气相沉积法,使Zn1-xMgxO/Cu2O半导体异质结构在 Zn1-xMgxO的表面得以成功的制备出。通过光电子激发谱的测试研究表明,在将纳米氧化亚铜与其混合以后,ZnO的显著绿光带将会慢慢发生消失,通过此办法制备的太阳能电池电源的转换效率超过2.2%,开路电压0.65V。而且在此条件下制备得出的ZnO/Cu2O的异质结效率超过2%的还是第一次。
(3)氧化亚铜的抗菌活性 纳米氧化亚铜能够通过与其他化合物中的巯基或是二硫键发生反应,进一步生成得到对应的巯基铜化合物。在微生物正常生命活动中,巯基、二硫键的作用十分重要。所以,微生物的生化反应能通过纳米氧化亚铜来进行干扰,从而扰乱它的生理活动,更有甚者能引发凋亡。除此之外,纳米氧化亚铜的吸附作用特别厉害,能吸附在细菌本身原有的细胞壁上,并且能够引起细胞壁和细胞膜的损坏,进一步导致细菌发生死亡[5]。
1.1.2 氧化亚铜的制备方法
在我们国家,随着纳米氧化亚铜的用量逐年递增,纳米氧化亚铜的制备的课题研究越来越受到人们的关注。近年来,人们对于氧化亚铜的研究主要集中于两个方面,一是通过研究不同条件、不同方法制备不同形貌大小的纯净的氧化亚铜,如球形[7]、立方体[8]、八面体[9]、花瓣状[10]和中空球形[11]等;二是研究掺杂其他金属来提高氧化亚铜的各种性能,如Zn-Cu2O[12],Al- Cu2O[13]等。对氧化亚铜的研究制备方案工艺,国内国外的相关领域自然是比较积极,并且国外的突破点早就从实验室的小规模的生产研究转向了工业化大规模的生产,但是国内目前的局面却始终局限在实验室研究,无法突破,并且在工业生产领域涉及的极少;而且制备所得出的氧化亚铜产品的质量与特性,与国外相比,缺点较多,包括:能耗相对较高、色相不稳定、杂质含量较高、存在性能不稳定、原料利用率低等缺点,导致,要想最终实现工业化的氧化亚铜的生成,必须深入寻求较为高端的工艺条件和制备方法。
1.1.2.1烧结法
烧结法,还有一种说法,为干法,具体操作是将粉末状氧化铜与固体铜事先进行混合,再送入煅烧炉内进行加热,在1073~1173K高温下,并且保持密闭的条件下,发生反应。期间发生如下反应:
CuO+Cu=Cu2O
考虑到在此工艺中,铜粉作为还原剂出现在反应里,与固体氧化铜发生固相反应,且固相反应具有反应不能均匀、不完全等不可避免的缺陷,所以由此制得的Cu2O粉状固体的缺点是,其中有难以除去铜和氧化铜的干扰杂质。由此可见,其氧化亚铜粉末纯度低,原料铜粉和氧化铜粉的粗细直接影响了产物粉末的粒度的大小。在进行高温反应后,氧化亚铜产物的缺点暴露无遗,易板结,难分散,如此劳动强度过大、能耗过高的方法不利于推广进入工业化生产。