论文摘要：氧化亚铜一维结构的合成及其导热性能的研究

Cu2O作为一种p型半导体材料，在气体传感、CO氧化、光催化、光化学降解水制氢、锂离子电池负极材料等方面都显示出优异的性能。Cu2O纳米晶体在合成方面的优势是制备简单，安全，来源丰富，成本低廉，而且它们经常可以被合成不同种形貌。从目前国内外研究现状来看，对Cu2O纳米材料的研究主要集中在多面体的形貌演变及其生长机理上，通过调控表面活性剂的用量，溶液的pH值等来实现形貌的可控合成，未来会对Cu2O的生长机理进行进一步的研究，进而实现对其尺寸、维度、组成的调控。相对于多面体形貌可控合成的研究来说，目前对Cu2O一维纳米结构的研究甚少，但是一维材料由于结构的特殊性，在光、电、磁、催化、传感等领域都展现出异常优异的性能，因此合成出具有不同形貌的Cu2O一维纳米结构并且研究其性质具有非常重要的意义。

本论文通过水热法，用醋酸铜作为铜源，乙二醇作为表面活性剂，吡咯作为导向剂和还原剂，在140℃的水热条件下合成了棱柱状Cu2O一维微米棒的结构。其尺寸为：长度50-100 μm，厚度0.5-1 μm，宽度0.5-1.5 μm。TEM测试结果表明棱柱状Cu2O一维微米棒暴露的六个面都是{100}面。基于对反应中间过程的分析讨论，提出了一种“手牵手”的生长机制来解释棱柱状Cu2O一维微米棒的生长过程。确定了乙二醇作为表面活性剂的作用，分子链两端的羟基起了到桥梁的作用使中间产物Cu2O一维纳米线以“手牵手”的生长方式并在一起生长，进而在熟化过程中慢慢长成棱柱状一维微米棒的结构。通过改变表面活性剂乙二醇的添加量，又可以得到以Cu2O一维空心结构为单元的多级结构。在这一形貌演变过程中，乙二醇还是充当了表面活性剂，吸附在Cu2O棒状结构的表面，吸引Cu2O晶核在附有乙二醇的区域聚集，使Cu2O棒状结构表面生长出矩形的小突起结构，进而根据离子扩散速率的不同，这些小突起慢慢地长成了空心结构。

对比测试了棱柱状Cu2O一维微米棒、Cu2O空心结构和商品Cu2O立方体的导热性能，将三种不同形貌的Cu2O颗粒与聚偏氟乙烯（PVDF）复合，制成薄膜并测试了其导热性质发现，复合薄膜的导热性能随着样品长径比的增大而增大，即棱柱状Cu2O一维微米棒>Cu2O空心结构>商品Cu2O立方体。

本文首次研究了无机微米棒状结构作为导热填料对复合物导热性能的影响，在本研究中，得到的初步结果无疑证明了用Cu2O微米棒作为导热填料时，其导热性能优异。当然，要想进一步提高Cu2O作为导热填料的性能，还可以通过物理或化学改性的方法，改变Cu2O微米棒的表面性质来增强它与高分子树脂基体之间的相互作用，从而使Cu2O微米棒可以在高分子树脂基体中可以形成一个更加完整的导热网络，提高复合物材料的导热性能。

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