一种电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法技术

本发明专利技术涉及一种电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法

【技术实现步骤摘要】
一种电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法


[0001]本专利技术提供一种电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法，属于纳米铜粉制备领域
。

技术介绍

[0002]CVD
法石墨烯粉体与
Hummer's
法石墨烯粉相比具有层数少
、
缺陷少的优点
。
但
CVD
法生长石墨烯所用的基底通常为比表面积较小的铜箔或泡沫铜，而很难使用比表面积虽大
、
但透气性差的纳米铜粉
(
因为
CVD
法制备石墨烯的碳源为气体，若是粉体透气性差，气态碳源向内扩散受阻，就会造成因堆积而被掩盖的粉体表面很难生长上石墨烯
)
，致使生产效率极低
。
因此制备一种比表面积大
、
透气性好的铜粉就成了解决此问题的关键
。
[0003]枝晶结构丰富
、
枝晶尺寸达纳米级的电沉积枝晶铜粉，无疑同时具备了高比表面积和高透气性的特点
。
目前能制备出该类型枝晶铜粉的工艺有：
(1)CN116441553A
，电解液含
Cu
2+
(6.4
～
9.6g/L)、H2SO4(117.6
～
156.8g/L)
，以硅钨酸或硅钨酸盐为添加剂，在
40
‑
60℃、
以
1200
～
1600A/m2的电流密度进行直流电解；
(2)CN114192771A
，在电解液内添加
Zn
2+
。
但溶液中杂质金属离子的添加很可能会向铜粉中引入杂质，影响铜粉表面石墨烯的生长
。
[0004]影响电沉积枝晶铜粉形貌和枝晶尺寸的因素很多，包括
Cu
2+
浓度
、
阴离子种类
/
浓度
、
酸
.
碱种类
/
浓度
、
添加剂种类
/
浓度
、
电流密度
、
阴阳离子迁移扩散速率
、
极板材质和电解液温度等
。
其中任何一个因素的改变都会引起产物的形貌及尺寸发生大的改变
。
因此开发一种体系简单
、
原料廉价
、
不引入杂质金属离子的制备纳米级枝晶铜粉的技术既困难又具有重要意义
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提出了一种电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法
。
本专利技术通过以下技术方案实现
。
[0006]一种电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法，其具体步骤如下：
[0007]以硫酸铜
、
硫酸
、SDBS(
十二烷基苯磺酸钠
)
和去离子水为原料，配置出
Cu
2+
、H2SO4和
SDBS
浓度分别为7～
9g/L、45
～
55g/L
和
0.4
～
0.6g/L
的电解液；以纯铜片为阳极，不锈钢片或多孔不锈钢标准筛为阴极；在室温超声分散下，以
2000
～
2400A/m2的电流密度进行直流电解，即可在阴极表面析出枝晶结构丰富的纳米级枝晶铜粉
。
[0008]所述的阴极板与阳极板的间距为2～
3cm。
[0009]所述的超声波功率密度为1～
5W/L。
[0010]本专利技术的有益效果：电解液体系简单
、
原料廉价
、
无杂质金属离子的引入，所制备的纳米级枝晶铜粉具有形貌均一
、
枝晶结构丰富
、
比表面积大的优点
。
附图说明
[0011]图1是实施例1所制备的纳米级枝晶铜粉的光学照片及
SEM
图
(
低倍
‑
5000
倍
)。
[0012]图2是实施例1所制备的纳米级枝晶铜粉
SEM
图
(
高倍
‑
50000
倍
)。
具体实施方式
[0013]下面结合具体实施方式，对本专利技术作进一步说明
。
[0014]实施例1[0015]该电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法，步骤如下：
[0016]以硫酸铜
、
硫酸
、SDBS(
十二烷基苯磺酸钠
)
和去离子水为原料，配置出
Cu
2+
、H2SO4和
SDBS
浓度分别为
8g/L、50g/L
和
0.4g/L
的电解液；以纯铜片为阳极，多孔不锈钢标准筛
(40
目，长
5cm
×
宽
5cm)
为阴极；阴极板与阳极板间距为
3.0cm
；在室温下，超声波分散
‑
功率密度
1W/L
，以
2000A/m2的电流密度进行直流电解
20min
，即可在阴极表面获得形貌均一
、
枝晶结构丰富
、
枝晶尺寸平均为
146nm
的纳米级枝晶铜粉
。
所制备纳米级枝晶铜粉的
SEM
分别见图1和图
2。
[0017]实施例2[0018]该电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法，步骤如下：
[0019]以硫酸铜
、
硫酸
、SDBS(
十二烷基苯磺酸钠
)
和去离子水为原料，配置出
Cu
2+
、H2SO4和
SDBS
浓度分别为
9g/L、55g/L
和
0.6g/L
的电解液；以纯铜片为阳极，不锈钢片
(
长
10cm
×
宽
10cm)
为阴极；阴极板与阳极板间距为
2.5cm
；在室温下，超声波分散
‑
功率密度
3W/L
，以
2200A/m2的电流密度进行直流电解
30min
，即可在阴极表面获得形貌均一
、
枝晶结构丰富
、
枝晶尺寸平均为
118nm
的纳米级枝晶铜粉
。
[0020]实施例3[0021]该电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法，步骤如下：
[0022]以硫酸铜
、
硫酸...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电沉积制备纳米级枝晶铜粉的方法，其特征在于：以硫酸铜
、
硫酸
、SDBS
和去离子水为原料，配置出
Cu
2+
、H2SO4和
SDBS
浓度分别为7～
9g/L、45
～
55g/L
和
0.4
～
0.6g/L
的电解液；以纯铜片为阳极，不锈钢片...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶乾旭，李智，张明倩，蔡金明，邓泽立，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：