專利名稱：電沉積制備納米銅粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備納米銅粉的方法，具體說，屬于電沉積制備納米銅粉的方法。
背景技術(shù)：
納米銅粒子作為潤滑油的添加劑可以大幅度提高潤滑油的潤滑能力和效能，具有廣泛的應(yīng)用前景。通常用惰性氣體蒸發(fā)凝聚法、化學還原法制備納米銅粉，各有其特點，在生產(chǎn)成本、對環(huán)境的影響等方面各有其不足。用電沉積法制備納米銅粉可以兼顧惰性氣體蒸發(fā)凝聚法、化學還原法的優(yōu)點，有利于制備納米銅粉。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用電沉積制備納米銅粉的方法。
本發(fā)明的電沉積制備納米銅粉的方法，其步驟如下1)在蒸餾水中加入銅鹽，配制濃度為0.1～1.0mol/L的銅鹽水溶液，待銅鹽溶解后，每升加入強酸2～10ml、聚乙烯吡咯烷酮10～30g、十二烷基硫酸鈉1～20g；2)以銅板為正、負電極，置放在按步驟1)配制的溶液中，通入脈沖直流電流，電流密度為5～80mA/cm2，脈沖持續(xù)時間為0.01～15秒，在陰極上沉積納米銅粉；3)將陰極上沉積的納米銅粉取下，并用蒸餾水和乙醇清洗；4)將清洗后的納米銅粉于40～80℃下真空干燥，即可。
本發(fā)明中，所說的銅鹽可以是硫酸銅或氯化銅，所說的強酸為硫酸或鹽酸。
本發(fā)明制備工藝簡單，成本低，通過脈沖持續(xù)時間來控制晶粒的成核和長大，從而控制銅粒子的大小，納米銅的粒度為10至100nm。由于表面活性劑的影響，納米銅粒子疏松地附著在陰極上，易于收集。該法用水省，有利于環(huán)保。
圖1是實施例1制得的納米銅粉的X射線衍射圖，銅粒子的粒徑為70nm；圖2是實施例2制得的納米銅粉的X射線衍射圖，銅粒子的粒徑為75nm；圖3是實施例3制得的納米銅粉的X射線衍射圖，銅粒子的粒徑為75nm。
具體實施例方式
實施例11)在蒸餾水中加入硫酸銅，配制濃度為0.5mol/L的硫酸銅溶液，待硫酸銅溶解后，每升溶液加入硫酸3ml、聚乙烯吡咯烷酮15g、十二烷基硫酸鈉1g；2)以銅板為正、負電極，置放在按步驟1)配制的溶液中，通入脈沖直流電流，電流密度為25mA/cm2，脈沖持續(xù)時間為4秒，在陰極上沉積納米銅粉；3)將陰極上沉積的納米銅粉取下，先用蒸餾水、后用乙醇清洗3次；4)將清洗后的納米銅粉放入真空干燥箱內(nèi)，在70℃下干燥，得到納米銅粉。圖1是制得的納米銅的X射線衍射圖，銅粒子的粒徑為70nm。
實施例21)在蒸餾水中加入硫酸銅，配制濃度為0.5mol/L的硫酸銅溶液，待硫酸銅溶解后，每升溶液加入硫酸5ml、聚乙烯吡咯烷酮1g、十二烷基硫酸鈉10g；2)以銅板為正、負電極，置放在按步驟1)配制的溶液中，通入脈沖直流電流，電流密度為15mA/cm2，脈沖持續(xù)時間為4秒，在陰極上沉積納米銅粉；3)將陰極上沉積的納米銅粉取下，先用蒸餾水、后用乙醇清洗3次；4)將清洗后的納米銅粉放入真空干燥箱內(nèi)，在70℃下干燥，得到納米銅粉。圖2是制得的納米銅的X射線衍射圖，銅粒子的粒徑為75nm。
實施例31)在蒸餾水中加入氯化銅，配制濃度為0.5mol/L的氯化銅溶液，待氯化銅溶解后，每升溶液加入鹽酸3ml、聚乙烯吡咯烷酮15g、十二烷基硫酸鈉1g；2)以銅板為正、負電極，置放在按步驟1)配制的溶液中，通入脈沖直流電流，電流密度為20mA/cm2，脈沖持續(xù)時間為6秒，在陰極上沉積納米銅粉；3)將陰極上沉積的納米銅粉取下，先用蒸餾水、后用乙醇清洗3次；4)將清洗后的納米銅粉放入真空干燥箱內(nèi)，在70℃下干燥，得到納米銅粉。圖3是制得的納米銅的X射線衍射圖，銅粒子的粒徑為75nm。
權(quán)利要求
1.電沉積制備納米銅粉的方法，其特征是包括以下步驟1)在蒸餾水中加入銅鹽，配制濃度為0.1～1.0mol/L的銅鹽水溶液，待銅鹽溶解后，每升加入強酸2～10ml、聚乙烯吡咯烷酮10～30g、十二烷基硫酸鈉1～20g；2)以銅板為正、負電極，置放在按步驟1)配制的溶液中，通入脈沖直流電流，電流密度為5～80mA/cm2，脈沖持續(xù)時間為0.01～15秒，在陰極上沉積納米銅粉；3)將陰極上沉積的納米銅粉取下，并用蒸餾水和乙醇清洗；4)將清洗后的納米銅粉于40～80℃下真空干燥，即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電沉積制備納米銅粉的方法，其特征是所說的銅鹽是硫酸銅或氯化銅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電沉積制備納米銅粉的方法，其特征是所說的強酸為硫酸或鹽酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及電沉積制備納米銅粉的方法，該方法包括以下步驟1)在蒸餾水中加入銅鹽，待銅鹽溶解后，加入硫酸、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸鈉；2)以銅板為正、負電極，置放于上述配制的溶液中，通入脈沖直流電流，在陰極上沉積納米銅粉；3)將陰極上沉積的納米銅粉取下，并用蒸餾水和乙醇清洗；4)將清洗后的納米銅粉放入真空干燥箱內(nèi)干燥，得到納米銅粉。本發(fā)明工藝簡單，成本低，通過脈沖持續(xù)時間可以控制納米銅的粒度為10至100nm。由于表面活性劑的影響，納米銅粒子疏松地附著在陰極上，易于收集。該法用水省，有利于環(huán)保。
文檔編號B22F9/06GK1686645SQ20051004966
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者黃德歡, 李宗全, 夏志平 申請人:黃德歡