一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水相法制备纳米级单质铜颗粒的方法。该方法采用一价铜化合物作为铜源，巧妙的利用水溶性胺基高分子化合物作为分散剂、络合剂和还原剂。在搅拌条件下，固态的一价铜离子和高分子胺基化合物发生络合还原作用，进入水相，得到稳定的纳米级铜颗粒的水溶液；再将水溶液缓慢加入有机溶剂中，纳米铜颗粒以沉淀形式从水相中分离，最终得到固体的纳米铜颗粒。本发明专利技术为水相反应，工艺简单，制得的纳米铜颗粒为单晶态，纳米铜颗粒的粒径为50‑200nm，平均粒径80‑120nm；制得的纳米铜颗粒既可以在水中分散，又可以在弱极性溶剂中分散。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法
本专利技术属于金属纳米新材料领域，涉及一种纳米铜粉的制备方法，特别涉及一种由水溶性高分子化合物作为分散剂、络合剂和还原剂的水相还原的纳米铜颗粒低成本绿色环保制备方法。
技术介绍
纳米铜粉具有尺寸小、比表面积大、电阻小及量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等特点，从而表现出很多完全不同于块状金属铜的特异性质，如熔点降低、表面能增加、催化活性提高、延伸率极大增高、导电率降低等。目前已被广泛应用于光学、电子、催化、抗菌、润滑、聚合物填充改性等领域。纳米铜粉的制备方法主要分为物理法和化学法。其中，物理法有物理气相沉积法、高能球磨法和高温等离子体法等，化学法有化学气相沉积法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、电解法、液相还原法等。液相还原法是目前实验室和工业上制备纳米铜最常用的制备方法。选择合适的可溶性铜盐前驱体与适当的还原剂如水合肼、硼氢化钠、抗坏血酸等在液相中进行反应，二价铜离子Cu2+被还原，成核生长为纳米铜粉。该方法可通过改变反应参数如还原剂的种类、前驱体浓度、反应温度和时间，尤其是表面活性剂的种类与用量等控制其成核和生长过程，从而控制颗粒尺寸和形貌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)将适量的分子内含有伯胺、仲胺，或叔胺官能团的水溶性高分子化合物，溶于水中，配制成合适浓度的高分子水溶液；(2)称取适量的一价铜化合物，在磁力搅拌下，加入步骤(1)所得到的高分子水溶液中，把上述悬浊液加热到30‑80℃，固态一价铜离子化合物与氨基高分子化合物发生络合还原反应,反应3‑6小时后，得到稳定的铜氨基高分子络合物的水溶液；(3)将步骤(2)得到的铜氨基高分子络合物的水溶液缓慢加入到合适的酮类有机溶剂或酮类/烃类的混合溶剂中，并剧烈搅拌，立刻有大量褐色沉淀生成，反应结束后得到纳米铜粉的分散液；(4)将步骤(...

【技术特征摘要】
1.一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)将适量的分子内含有伯胺、仲胺，或叔胺官能团的水溶性高分子化合物，溶于水中，配制成合适浓度的高分子水溶液；(2)称取适量的一价铜化合物，在磁力搅拌下，加入步骤(1)所得到的高分子水溶液中，把上述悬浊液加热到30-80℃，固态一价铜离子化合物与氨基高分子化合物发生络合还原反应,反应3-6小时后，得到稳定的铜氨基高分子络合物的水溶液；(3)将步骤(2)得到的铜氨基高分子络合物的水溶液缓慢加入到合适的酮类有机溶剂或酮类/烃类的混合溶剂中，并剧烈搅拌，立刻有大量褐色沉淀生成，反应结束后得到纳米铜粉的分散液；(4)将步骤(3)分散液进行离心分离，洗涤、真空干燥，即得到纳米铜颗粒产品。2.根据权利要求1所述一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的水溶性高分子化合物为胺基高分子化合物；优选，水溶性胺基高分子化合物作为反应体系的分散剂、络合剂和还原剂。3.根据权利要求1-2所述一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的水溶性胺基高分子化合物为聚乙烯亚胺、聚乙烯胺以及它们的衍生物中的一种或几种；优选的，所述的水溶性胺基高分子化合物水溶液的质量百分比浓度为3％-20％，优选5％-10％。4.根据权利要求1-3所述一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中一价铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫东伟，史制强，位欢欢，赵宜男，
申请(专利权)人：圣戈莱北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11