一种在水溶液中用60Co-γ射线制备纳米铜粉的方法技术

本发明专利技术公开了一种在水溶液中用↑［６０］Ｃｏ－γ射线制备纳米铜粉的方法，其步骤包括：将铜盐、活性粒子捕获剂和表面活性剂溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，调节ｐＨ值为５～７；将混合液装入铝塑包装袋中充入氦气，抽真空封口包装，用↑［６０］Ｃｏ－γ射线进行辐照还原；在辐照处理好的溶液中，加入油酸酰胺或十二硫醇，然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙铜和蒸馏水交替洗涤抽滤器中的滤膜，取出滤膜，浸入到装有无水乙醇的烧杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉；真空冷冻干燥，得到纳米铜粉。本发明专利技术操作方便，生产周期短，可连续生产，不产生任何环境污染。制得的纳米铜粉不易发生氧化，粒度在１０～５０ｎｍ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用核辐射技术制备粉体材料，特别是用核辐射技术制备纳米铜 粉的方法。
技术介绍
纳米铜粉的应用前景非常广阔，这主要依赖于铜具有良好的导电，导热性 能和机械加工性能，广泛用于电气工业、机械、润滑油材料，其制备方法备受 国内外研究学者极大关注。纳米铜粉的制备方法有很多种，其中包括等离子体法，溶胶凝胶法，气相 合成法，化学法，其主要是通过物质的化学反应，生成物质的基本粒子—分子， 原子和离子等制成纳米铜粉。但存在的主要问题是所制备的铜粉颗粒尺寸、形 状不规则，易于团聚等，因此限制了铜粉的使用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简便、快速的在水溶液中用6()0)1射线制备纳米铜粉的方法。本专利技术的在水溶液中用6()0>1射线制备纳米铜粉的方法，包括以下步骤1) 将铜盐、活性粒子捕获剂和表面活性剂溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，混合液中铜盐含量为12 100g/L，活性粒子捕获剂含量为120 150g/L，表面活 性剂含量为10 30g/L，调节混合液pH值为5 7;2) 将步骤l)的混合液装入铝塑包装袋中充入氦气，排出溶液中的溶解氧， 抽真空封口包装，用6()0>1射线进行辐照还原，辐照剂量为20 50kGy;3) 将步骤2)辐照处理好的溶液倒入烧杯中，加入油酸酰胺或十二硫醇， 油酸酰胺或十二硫醇的含量为10 30g/L，然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙 铜和蒸馏水交替洗涤抽滤器中的滤膜，去除有机杂质。将滤膜取出，浸入到装 有无水乙醇的烧杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉；真空冷冻干燥法干燥，得 到纳米铜粉。上述的铜盐可以是硫酸铜或氯化铜。活性粒子捕获剂可以是异戊醇或正丁 醇。表面活性剂可以是羟甲基纤维素或海藻酸钠。调节pH值试剂可以是氢氧化 钠或氢氧化钾。本专利技术制备过程中，用充氦气与抽真空方法相结合能有效除去溶液中的溶 解氧。用6()0>1射线辐照处理在常温常压下进行，方法简单。加入油酸酰胺或十二硫醇，用油包水的的方法避免了在洗涤过程中铜粒子的流失，提高了产率。 用水减压抽滤法收集银粒子，方法简便易行。使用的表面活性剂具有优良的阻 止纳米铜颗粒团聚和防止氧化的效果。用真空冷冻干燥法干燥铜粉，防止在烘 干过程中铜粉的氧化和结块。本专利技术的在水溶液中用6QC0-y射线制备纳米铜粉的方法，操作方便，生产周期短，可连续生产，不产生任何环境污染。制得的纳米铜粉不易发生氧化，粒度在10 50nm。 附图说明图1是本专利技术方法制得的纳米铜粉的透射电镜照片。 具体实施例方式以下通过具体实例进一步说明本专利技术。 实施例1在水溶液中用^Co-Y射线制备纳米铜粉的方法，包括以下步骤1) 将硫酸铜、异戊醇和羟甲基纤维素溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，混合 液中硫酸铜含量为12g/L，异戊醇含量为140g/L，羟甲基纤维素含量为10g/L， 用氢氧化钠调节混合液pH值为5;2) 将步骤1)的混合液装入铝塑包装袋中充氦气3分钟，排出溶液中的溶解 氧，用液体真空包装机抽真空封口包装，用6QCo-Y射线进行辐照还原，辐照剂 量为20kGy。3) 将步骤2)辐照处理好的溶液倒入烧杯中，加入油酸酰胺进行油水包覆， 油酸酰胺的含量为10g/L。然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙铜和蒸馏水交替 洗涤抽滤器中的滤膜，去除有机杂质。将滤膜取出，浸入到装有无水乙醇的烧 杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉。4) 用真空冷冻干燥法干燥铜粉，得紫红色的纳米铜粉(见图1)。由图1可 见，得到的纳米铜粉不团聚，粒子细小。实施例21) 将氯化铜、异戊醇和海藻酸钠溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，混合液中 氯化铜含量为100g/L，异戊醇含量为150g/L，海藻酸钠含量为20g/L，用氢氧化 钠调节混合液pH值为7;2) 将步骤l)的混合液装入铝塑包装袋中充氦气IO分钟，排出溶液中的溶解 氧，用液体真空包装机抽真空封口包装，用6GC0-y射线进行辐照还原，辐照剂 量为50kGy。3) 将步骤2)辐照处理好的溶液倒入烧杯中，加入油酸酰胺进行油水包覆， 油酸酰胺的含量为30g/L。然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙铜和蒸馏水交替 洗涤抽滤器中的滤膜，去除有机杂质。将滤膜取出，浸入到装有无水乙醇的烧 杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉。4) 用真空冷冻干燥法干燥铜粉，得紫红色的不团聚，粒子细小的纳米铜粉。 实施例31) 将硫酸铜、正丁醇和羟甲基纤维素溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，混合 液中硫酸铜含量为50g/L，正丁醇含量为120g/L，羟甲基纤维素含量为30g/L， 用氢氧化钾调节混合液pH值为6;2) 将步骤1)的混合液装入铝塑包装袋中充氦气7分钟，排出溶液中的溶解 氧，用液体真空包装机抽真空封口包装，用6QCo-Y射线进行辐照还原，辐照剂 量为35kGy。3) 将步骤2)辐照处理好的溶液倒入烧杯中，加入油酸酰胺进行油水包覆， 油酸酰胺的含量为20g/L。然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙铜和蒸馏水交替 洗涤抽滤器中的滤膜，去除有机杂质。将滤膜取出，浸入到装有无水乙醇的烧 杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉。4) 用真空冷冻干燥法干燥铜粉，得紫红色的不团聚，粒子细小的纳米铜粉。权利要求1.一种在水溶液中用60Co-γ射线制备纳米铜粉的方法，其特征在于包括以下步骤1)将铜盐、活性粒子捕获剂和表面活性剂溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，混合液中铜盐含量为12～100g/L，活性粒子捕获剂含量为120～150g/L，表面活性剂含量为10～30g/L，调节混合液pH值为5～7；2)将步骤1)的混合液装入铝塑包装袋中充入氦气，排出溶液中的溶解氧，抽真空封口包装，用60Co-γ射线进行辐照还原，辐照剂量为20～50kGy；3)将步骤2)辐照处理好的溶液倒入烧杯中，加入油酸酰胺或十二硫醇，油酸酰胺或十二硫醇的含量为10～30g/L，然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙铜和蒸馏水交替洗涤抽滤器中的滤膜，去除有机杂质。将滤膜取出，浸入到装有无水乙醇的烧杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉；真空冷冻干燥法干燥，得到纳米铜粉。2. 根据权利要求1所述的在水溶液中用^Co-Y射线制备纳米铜粉的方法，其 特征在于所说的铜盐是硫酸铜或氯化铜。3. 根据权利要求1所述的在水溶液中用6()0)1射线制备纳米铜粉的方法，其 特征在于所说的活性粒子捕获剂是异戊醇或正丁醇。4. 根据权利要求1所述的在水溶液中用6()0>1射线制备纳米铜粉的方法，其 特征在于所说的表面活性剂是羟甲基纤维素或海藻酸钠。5. 根据权利要求1所述的在水溶液中用^Co-Y射线制备纳米铜粉的方法，其 特征在于所说的调节pH值试剂是氢氧化钠或氢氧化钾。全文摘要本专利技术公开了，其步骤包括将铜盐、活性粒子捕获剂和表面活性剂溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，调节pH值为5～7；将混合液装入铝塑包装袋中充入氦气，抽真空封口包装，用⁶⁰Co-γ射线进行辐照还原；在辐照处理好的溶液中，加入油酸酰胺或十二硫醇，然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙铜和蒸馏水交替洗涤抽滤器中的滤膜，取出滤膜，浸入到装有无水乙醇的烧杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉；真空冷冻干燥，得到纳米铜粉。本专利技术操作方便，生产周期短，可连续生产，不产生任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在水溶液中用［６０］↑Ｃｏ－γ射线制备纳米铜粉的方法，其特征在于包括以下步骤：　１）将铜盐、活性粒子捕获剂和表面活性剂溶于蒸馏水中，搅拌混合均匀，混合液中铜盐含量为１２～１００ｇ／Ｌ，活性粒子捕获剂含量为１２０～１５０ｇ／Ｌ，表面活性 剂含量为１０～３０ｇ／Ｌ，调节混合液ｐＨ值为５～７；　２）将步骤１）的混合液装入铝塑包装袋中充入氦气，排出溶液中的溶解氧，抽真空封口包装，用［６０］↑Ｃｏ－γ射线进行辐照还原，辐照剂量为２０～５０ｋＧｙ；　３）将步骤２）辐照处理好的溶液 倒入烧杯中，加入油酸酰胺或十二硫醇，油酸酰胺或十二硫醇的含量为１０～３０ｇ／Ｌ，然后用水减压抽滤器抽滤，反复用丙铜和蒸馏水交替洗涤抽滤器中的滤膜，去除有机杂质。将滤膜取出，浸入到装有无水乙醇的烧杯中，用超声波收集滤膜中的铜粉；真空冷冻干燥法干燥，得到纳米铜粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅俊杰，刘亚建，谭瑗瑗，章月红，徐芙蓉，
申请(专利权)人：浙江大学，浙江省技术物理应用研究所，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]