一种制备金属铜纳米粒子的方法技术

技术编号:829203 阅读:211 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种制备金属铜纳米粒子的方法,属于液相化学还原制备纳米材料技术领域。本发明专利技术采用连二亚硫酸钠为还原剂,在碱性条件下还原氢氧化铜,并采用十二烷基硫酸钠为分散剂,生成铜纳米粒子粒径30-90nm。本发明专利技术具有工艺过程简单,生产成本低廉,适宜工业化生产的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用液相还原法制备金属铜纳米粒子,属于纳米

技术介绍
纳米铜粒子由于其特殊的物理和化学性质而受到越来越多的关注,被广泛应 用于催化、光电子学、信息储存、磁流体及润滑等领域。特别是纳米铜粒子是 --种优良的润滑油添加剂,工作时,纳米铜粒子与固体表面相结合,形成超光 滑的保护层膜,同时填塞划痕,大幅度降低摩擦和磨损,大幅度提高润滑油的 润滑能力和效果。己经报导的金属铜纳米粒子的制备方法很多,特别是液相还原法制备金属 铜纳米粒子具有成本低、投资小,产量大等优点。目前液相还原法制备纳米金 属铜粉主要采用NaBH4或N孔为还原剂,前者价格较贵,后者耗量过大,这些都 成为金属铜纳米粒子生产成本偏高的原因之一。
技术实现思路
-本专利技术的目的是寻找一种简单方便,成本低廉的液相还原制备金属铜纳米 粒子的新方法。Cu (OH) 2 + Na2S204 + 2Na0H = Cu + 2Na2S03 + 2H20△ rG,e (298K) =-173. 7kJ/mol 根据上述反应,本专利技术采用连二亚硫酸钠为液相还原制备金属铜纳米粒子 的还原剂,在碱性条件下还原氢氧化铜直接得到单质铜,采用十二烷基硫酸钠 为分散剂,使还原产物铜为纳米粒子。本专利技术的技术方案是:取铜盐(硫酸铜、氯化铜或硝酸铜)加水溶解成10-30% 水溶液,加入铜盐质量3-10%的十二烷基硫酸钠搅拌溶解,加入铜盐物质的量的 4. 05-4. 2倍的NaOH固体,充分搅拌均匀,再加入铜盐物质的量的1. 05-1. 2倍 的连二亚硫酸钠,在40-9(TC搅拌10-30分钟,反应物过滤,用蒸馏水洗涤过滤 三次,再用l: l无水乙醇与丙酮溶液洗涤过滤二次,80。C真空干燥得到金属铜 纳米粒子产品。具体实施例方式实例1称取CuS04 5H20 50g和十二烷基硫酸钠5g,加水480ml搅拌溶解,加入 NaOH固体33.6g充分搅拌10分钟,再加入连二亚硫酸钠固体35g,水浴加热保 持40-5(TC搅拌30分钟。反应物过滤,用蒸馏水洗涤过滤三次,再用l: l无水 乙醇与丙酮溶液洗涤过滤二次,80。C真空干燥得到金属铜纳米粒子产品。经测 试产品为铜纯相,粒径30rnn。。实例2称取CuCl2'2H20 100g和十二烷基硫酸钠6g,加水450m]搅拌溶解,加入 NaOH固体95g充分搅拌10分钟,再加入连二亚硫酸钠固体95g,水浴加热保持 60-7(TC搅拌20分钟。反应物过滤,用蒸馏水洗涤过滤三次,再用l: l无水乙 醇与丙酮溶液洗涤过滤二次,8(TC真空干燥得到金属铜纳米粒了产品。经测试 产品为铜纯相,粒径50nm。。实例3称取Cu(亂 3H20 200g和十二垸基硫酸钠6g,加水550ml搅拌溶解,加 入NaOH固体136g充分搅拌10分钟,再加入连二亚硫酸钠固体128g,水浴加热 保持80-9(TC搅拌IO分钟。反应物过滤,用蒸馏水洗涤过滤三次,再用l: l无 水乙醇与丙酮溶液洗涤过滤二次,8(TC真空干燥得到金属铜纳米粒子产品。经 测试产品为铜纯相,粒径90nm。权利要求1.一种在水溶液中采用化学还原方法制备金属铜纳米粒子的方法,其步骤如下取铜盐加水溶解成10-30%水溶液,加入铜盐质量3-10%的十二烷基硫酸钠搅拌溶解,加入铜盐物质的量的4.05-4.2倍的NaOH固体,充分搅拌均匀,再加入铜盐物质的量的1.05-1.2倍的连二亚硫酸钠,在40-90℃搅拌10-30分钟,反应物过滤,用蒸馏水洗涤过滤三次,再用1∶1无水乙醇与丙酮溶液洗涤过滤二次,80℃真空干燥得到金属铜纳米粒子产品。2. 根据权利要求1所述的一种制备纳米金属铜粉的方法,其特征是铜盐为硫酸 铜、氯化铜或硝酸铜。全文摘要本专利技术涉及,属于液相化学还原制备纳米材料
本专利技术采用连二亚硫酸钠为还原剂,在碱性条件下还原氢氧化铜,并采用十二烷基硫酸钠为分散剂,生成铜纳米粒子粒径30-90nm。本专利技术具有工艺过程简单,生产成本低廉,适宜工业化生产的特点。文档编号B22F9/24GK101337277SQ20081012301公开日2009年1月7日 申请日期2008年6月18日 优先权日2008年6月18日专利技术者俞海云, 朱伟长, 郑翠红 申请人:安徽工业大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在水溶液中采用化学还原方法制备金属铜纳米粒子的方法,其步骤如下:取铜盐加水溶解成10-30%水溶液,加入铜盐质量3-10%的十二烷基硫酸钠搅拌溶解,加入铜盐物质的量的4.05-4.2倍的NaOH固体,充分搅拌均匀,再加入铜盐物质的量的1.05-1.2倍的连二亚硫酸钠,在40-90℃搅拌10-30分钟,反应物过滤,用蒸馏水洗涤过滤三次,再用1∶1无水乙醇与丙酮溶液洗涤过滤二次,80℃真空干燥得到金属铜纳米粒子产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱伟长俞海云郑翠红
申请(专利权)人:安徽工业大学
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]

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