一种Cu2Se-碳膜的制备方法

8min、去离子水中浸泡5-8min，浸泡后放入真空干燥箱中40-70℃下干燥20-24h后取出即可得到cu2se-碳膜。
12.在本发明的一个优选实施方式中，所述步骤(1)重复5-8次。
13.在本发明的一个优选实施方式中，其特征在于步骤(1)是将碳纳米管所形成的碳膜先放入氯化铜溶液中浸泡5-8分钟，使得碳膜上吸附氯化铜，取出后用无水乙醇冲洗，将碳膜放入氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液中浸泡5-8分钟，取出清洗无水乙醇冲洗。
14.在本发明的一个优选实施方式中，所述高压反应釜容器中的压力主要通过加入溶液的体积来控制，也是安全的考虑，加入的溶液量一般要少于反应釜容器的2/3。
15.本发明以水热沉淀法为合成手段，能够制cu2se-碳膜，其优点在于合成方法简便，环保，高效。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
17.图1是本发明实施例1制备的cu2se颗粒sem图；
18.图2为本发明实施例1制备的cu2se-碳膜xrd衍射图；
19.图3为本发明实施例1制备的cu2se-碳膜sem图；
20.图4为本发明实施例1制备的cu2se-碳膜上的cu2se形貌sem图。
21.图5为本发明实施例1制备的cu2se-碳膜的温差与塞贝克系数的曲线图。
具体实施方式
22.为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
24.实施例1：
25.一、碳纳米管薄膜(碳膜)预处理
26.以碳膜为基底，裁成5
×
6cm的薄膜片，分别用甲醇、乙醇、稀盐酸(5％)、去离子水分别进行超声清洗10min；处理后的碳膜在50℃的真空干燥箱中干燥4h以去除水分。
27.二、cuo-碳膜前驱体制备
28.量取0.002mol氢氧化钾固体，用10ml去离子水来溶解，制备氢氧化钾溶液；量取0.001mol二水合氯化铜固体(注意防止被氧化)，用10ml去离子水来溶解，制备氯化铜溶液。将前处理过的碳膜先放入氯化铜溶液中浸泡反应5min，使得碳膜上吸附氯化铜，取出后用无水乙醇稍微冲洗一下，在将碳膜放入氢氧化钾溶液中浸泡反应5min，由此可以让氯化铜与氢氧化钾反应形成氢氧化铜附着在碳膜上，这为一个循环，如此反复做5个循环。将表面附着氢氧化铜的碳膜样品放入真空干燥箱在60℃下干燥24h去除水分。干燥后取出样品，放入管式炉中在300℃和氮气气氛下煅烧160min，取出后得到cuo-碳膜前驱体；
29.三、cu2se-碳膜的制备
30.取0.001mol硒粉，加入9ml水合肼，搅拌15min充分溶解使得硒粉变成硒离子溶解在水合肼中形成溶液，加入氧化铜粉末0.001mol(约0.079g)，继续搅拌5min，把生成的悬浮液倒入聚四氟乙烯内衬中，再将上述制得的cuo-碳膜前驱体也放入聚四氟乙烯内衬中，然后将聚四氟乙烯内衬装入到高压釜中，再将高压釜放入箱式电阻炉在160℃下利用水热合成反应24h后取出，使得硒离子与铜离子反应生成cu2se附着在碳膜上；冷却至室温后，将制备出来的样品分别在乙醇溶液中泡5min、去离子水中浸泡5min；浸泡后放入真空干燥箱中，并在60℃下干燥24h后取出即得到cu2se-碳膜的复合材料。
31.图1表明水热合成的cu2se粉末颗粒均匀的薄层状，结合图2的xrd图谱可以看出制备出单一的cu2se样品。
32.图3为本技术实施例1制备的cnts负载cu2se材料的sem图，图4为cu2se-碳膜上的cu2se粉末形态sem图，也进一步表明cu2se负载于碳纳米管表面，粒径小且分散且可以很牢固的附着在碳膜表面。图5为cu2se-碳膜简易测定的温差与塞贝克系数的关系曲线图，由图中表明，最小的温差为15k时所能达到的塞贝克系数为20μv k-1
以上。
33.实施例2。
34.一、碳纳米管薄膜(碳膜)预处理
35.以碳膜为基底，裁成5
×
6cm的薄膜片，分别用甲醇、乙醇、稀盐酸、去离子水分别进行超声清洗12min；处理后的碳膜在60℃的真空干燥箱中干燥5h。
36.二、cuo-碳膜前驱体制备
37.量取0.002mol氢氧化钾固体，用10ml去离子水来溶解，制备氢氧化钾溶液；量取0.001mol二水合氯化铜固体(注意防止被氧化)，用10ml去离子水来溶解，制备氯化铜溶液。将前处理过的碳膜先放入氯化铜溶液中浸泡反应5min，取出后用无水乙醇稍微冲洗一下，在将碳膜放入氢氧化钾溶液中浸泡反应5min，这为一个循环，如此反复做5个循环。将表面附着金属盐的碳膜样品放入真空干燥箱在70℃下干燥24h。干燥后取出样品，放入管式炉中在300℃和氮气气氛下煅烧170min，取出后得到cuo-碳膜前驱体
38.三、cu2se-碳膜的制备
39.取0.001mol硒粉，加入10ml水合肼，搅拌10min充分溶解，加入氧化铜粉末0.001mol(约0.079g)，继续搅拌5min，把生成的悬浮液倒入聚四氟乙烯内衬中，再将上述制得的cuo-碳膜前驱体也放入聚四氟乙烯内衬中，然后将聚四氟乙烯内衬装入到高压釜中，再将高压釜放入箱式电阻炉在170℃下利用水热合成反应24h后取出；冷却至室温后，将制备出来的样品分别在乙醇溶液中泡5min、去离子水中浸泡5min；浸泡后放入真空干燥箱中，并在70℃下干燥24h后取出即得到cu2se-碳膜的复合材料，所述复合材料的形貌与实施例1相似。
40.实施例3。
41.一、碳纳米管薄膜(碳膜)预处理
42.以碳膜为基底，裁成5
×
6cm的薄膜片，分别用甲醇、乙醇、稀盐酸、去离子水分别进行超声清洗15min；处理后的碳膜在60℃的真空干燥箱中干燥5h。
43.二、cuo-碳膜前驱体制备
44.量取0.002mol氢氧化钾固体，用10ml去离子水来溶解，制备氢氧化钾溶液；量取
0.001mol二水合氯化铜固体(注意防止被氧化)，用10ml去离子水来溶解，制备氯化铜溶液。将前处理过的碳膜先放入氯化铜溶液中浸泡反应5min，取出后用无水乙醇稍微冲洗一下，在将碳膜放入氢氧化钾溶液中浸泡反应5min，这为一个循环，如此反复做5个循环。将表面附着金属盐的碳膜样品放入真空干燥箱在60℃下干燥24h。干燥后取出样品，放入管式炉中在300℃和氮气气氛下煅烧180min，取出后得到cuo-碳膜前驱体
45.三、cu2se-碳膜的制备
46.取0.001mol硒粉，加入10ml水合肼，搅拌15min充分溶解，加入氧化铜粉末0.001mol(约0.079g)，继续搅拌5min，把生成的悬浮液倒入聚四氟乙烯内衬中，再将上述制得的cuo-碳膜前驱体也放入聚四氟乙烯内衬中，然后将聚四氟乙烯内衬装入到高压釜中，再将高压釜放入箱式电阻炉在180℃下利用水热合成反应24h后取出；冷却至室温后，将制备出来的样品分别在乙醇溶液中泡5min、去离子水中浸泡5min；浸泡后放入真空干燥箱中，并在60℃下干燥24h后取出即得到cu2se-碳膜的复合材料，所述复合材料的形貌与实施例1相似。
47.以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

技术特征：
1.一种cu2se-碳膜的制备方法，cu2se嵌入到碳纳米管上，其特征在于包括如下步骤：(1)将碳纳米管所形成的碳膜先放入氯化铜溶液中浸泡，使得碳膜上吸附氯化铜，取出后用无水乙醇冲洗，将碳膜放入氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液中浸泡，取出清洗无水乙醇冲洗；(2)将表面附着氢氧化铜的碳膜样品放入真空干燥箱干燥去除水分，干燥后取出样品，放入管式炉中在氮气气氛下煅烧，取出后得到cuo-碳膜前驱体；(3)将硒粉与水合肼搅拌溶解，加入氧化铜粉末搅拌，将生成的悬浮液与cuo-碳膜前驱体一并倒入高压釜容器中，在加热至140-180℃保温20-24h后取出，在乙醇溶液中泡5-8min、去离子水中浸泡5-8min，浸泡后放入真空干燥箱中40-70℃下干燥20-24h后取出即可得到cu2se-碳膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，所述步骤(1)重复5-8次。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)是将碳纳米管所形成的碳膜先放入氯化铜溶液中浸泡5-8分钟，使得碳膜上吸附氯化铜，取出后用无水乙醇冲洗，将碳膜放入氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液中浸泡5-8分钟，取出清洗无水乙醇冲洗。4.根据权利要求1所述的制备方法，所述高压反应釜容器中的压力通过加入溶液的体积来控制，加入的溶液量要少于反应釜容器的2/3。

技术总结
本发明公开了一种Cu2Se-碳膜的制备方法，Cu2Se嵌入到碳纳米管上，其特征在于包括如下步骤：在碳膜表面附着氢氧化铜，经过煅烧得到CuO-碳膜前驱体；将硒粉与水合肼搅拌溶解，加入氧化铜粉末搅拌，将生成的悬浮液与CuO-碳膜前驱体一并倒入高压釜容器中加热反应，真空干燥箱中干燥即可得到Cu2Se-碳膜。本发明以水热沉淀法为合成手段，能够制Cu2Se-碳膜，其优点在于合成方法简便，环保，高效。高效。高效。


技术研发人员：刘金明 黄小龙 杜铨 夏维远
受保护的技术使用者：江西理工大学
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/9/12