專利名稱：一種有機(jī)介質(zhì)電解／超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米材料制備領(lǐng)域，具體是指一種有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外利用電解/超聲波方法制備金屬粉末的研究如《材料研究學(xué)會研討會會刊》1995，37275～81中公開了一種在同一電極上同時(shí)采用脈沖超聲和脈沖電流制備結(jié)晶金屬粉末的方法。又如《材料科學(xué)與工程》2002，18(4)70～74中公開了一種采用超聲波發(fā)生器與陰極結(jié)合制備銅粉的方法。這兩種方法均是將電解及超聲波處理安排在同一種無機(jī)電解水溶液體系中進(jìn)行，它們都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)只適用于制備相對氫而言的不活潑金屬或易表面鈍化的納米金屬粉末。而對于相對氫而言的較活潑金屬如鋅、鐵則不適合，因?yàn)?，納米金屬粉末脫離陰極進(jìn)入水溶液后，不存在陰極保護(hù)，較活潑的金屬納米粉末很容易與水或水中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解掉。還有《金屬學(xué)報(bào)》2000，36(6)659～661中公開了一種使用異相電解質(zhì)溶液電解制備金屬粉末的方法，它采用上下分層的液相結(jié)構(gòu)，上層為有機(jī)溶液，下層為無機(jī)電解水溶液，利用兩者密度不同的物理性質(zhì)實(shí)現(xiàn)上下分層。陰極圓筒置于兩液相交界處，跨于兩液相之中，并且不斷旋轉(zhuǎn)。當(dāng)陰極圓筒在無機(jī)電解水溶液中時(shí)，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，金屬在其上面析出，而陰極圓筒轉(zhuǎn)動到有機(jī)溶液中時(shí)，由于有機(jī)溶液不導(dǎo)電，所以金屬析出停止。然后使用高速有機(jī)液流方法使金屬粉末脫離陰極。但是在這種方法中，由于金屬粉末本身的重力、高速射流等其他因素的影響，從陰極上脫離出來的金屬粉末極容易重新進(jìn)入無機(jī)電解水溶液當(dāng)中，使其很容易與水或水中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解掉，生成的金屬粉末實(shí)際上是難以收集和保護(hù)的，因而該方法不可能有工業(yè)化前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，針對性地解決普通的電解/超聲波制備納米粉末方法存在的只適用于制備相對氫而言的不活潑金屬或易表面鈍化的納米金屬粉末問題。提出一種適用范圍廣，既適用于相對氫而言的不活潑金屬元素，也適用于相對氫而言的較活潑金屬元素的有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法，用隔膜將電解槽分隔成兩部分，其特征在于裝有陰極的電解槽加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液；裝有陽極的電解槽加入無機(jī)電解水溶液。另外還可以是裝有陰極的電解槽和裝有陽極的電解槽均加入同一種導(dǎo)電性有機(jī)溶液。
上述方法中所述的導(dǎo)電性有機(jī)溶液的配方如下以1升的二甲基亞砜溶液或/和N，N二甲基甲酰胺溶液為基準(zhǔn)，加入含有目標(biāo)金屬離子的無水鹽30～50克，支持電解質(zhì)20～100克，添加劑0.1～0.8克，其中，含有目標(biāo)金屬離子的無水鹽為目標(biāo)金屬元素的氯化鹽、硝酸鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物；支持電解質(zhì)為鉀、鈉、鋰的硝酸鹽、氯化鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物；添加劑為明膠或/和木質(zhì)磺酸鈉或/和硫脲。
上述方法中的無機(jī)電解水溶液的配方如下在1升的水溶液中，加入含有目標(biāo)金屬離子的鹽30～60克，支持電解質(zhì)30～85克，其中含有目標(biāo)金屬離子的鹽為目標(biāo)金屬元素的氯化鹽、硝酸鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物。支持電解質(zhì)為鉀、鈉、銨的硝酸鹽、氯化鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物。
上述方法中所述的目標(biāo)金屬元素是指鐵、鋅、鎳、鋁、錳、鈷、錫、鉛、鈦、釩、鎘、鉬、鉻和銅中的任意一種。
上述方法中所述的隔膜為陽離子交換膜或普通的物理隔膜。
與現(xiàn)有技術(shù)中的制備方法相比，本發(fā)明具有如下主要優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明適用范圍廣，既適用于相對氫而言的不活潑金屬元素，也適用于相對氫而言的較活潑金屬元素，在理論上說，只要能電解沉積的物質(zhì)，都可以采用本方法技術(shù)制備所需要的納米金屬粉末。
2、本發(fā)明電解效率高，由于理論上不發(fā)生無效率電解，因而本方法的電解效率高達(dá)百分之八十五以上。解決了以往在同一種無機(jī)電解水溶液體系中進(jìn)行電解及超聲波處理的方法的不足。
3、本發(fā)明利用超聲波方法剝離金屬粉末易于實(shí)現(xiàn)，效果明顯，解決了普通電解中刮粉難的問題。
4、本發(fā)明采用超聲振動，它所產(chǎn)生的射流能使沉積在陰極表面的金屬迅速脫離陰極表面并隨溶液的流動分散在整個(gè)溶液中，防止顆粒的長大，有效地控制了粉末粒度，以便制備出合格的納米金屬粉末。
5、本發(fā)明采用超聲波還能使金屬粉末易于在溶液中分散，在一定程度上抑制了金屬粉末的團(tuán)聚，生成的金屬粉末粒徑均勻。
6、本發(fā)明采用導(dǎo)電性有機(jī)溶液與電解質(zhì)水溶液相比納米粉末更易分散且穩(wěn)定。
7、本發(fā)明制備成本低，特別是對于高熔點(diǎn)金屬，目前一般需采用高能如激光熱蒸發(fā)技術(shù)制備納米粉末，成本很高。采用本方法制備則可以大大降低制備成本，因此具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
8、所采用裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；便于擴(kuò)大以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1用杜邦324全氟陽離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以1升二甲基亞砜溶液為基準(zhǔn)，加入無水氯化亞鐵或無水二氯化鎳或無水二氯化鈷40克；無水硝酸鈉或無水氯化鈉或無水硫酸鈉80克；明膠0.1克，木質(zhì)磺酸鈉0.15克，硫脲0.15克。在裝有陽極的電解槽中加入無機(jī)電解水溶液，無機(jī)電解水溶液的具體配方為在1升水溶液中加入氯化亞鐵或二氯化鎳或二氯化鈷50克；氯化銨或硫酸銨或硝酸銨40克，硝酸鈉或硫酸鈉或氯化鈉15克。陽極電極使用不溶性電極，材料為石墨，陰極電極選擇不銹鋼作為材料。陰極與超聲波發(fā)生器分離，它們之間的距離為18毫米。陽極電極與陰極電極之間的距離為40毫米。電解電源為直流穩(wěn)壓電源。電解時(shí)間為1小時(shí)40分鐘。陰極電極的電流密度為1.83千安/平方米。室溫為25攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為52攝氏度。裝有陽極的電解槽中的金屬陽離子在電場力的作用下通過隔膜進(jìn)入到裝有陰極的電解槽中，在陰極電極表面或表面附近的液層中進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)生成所需要的金屬粉末。上述金屬陽離子是由可溶性陽極通過氧化還原反應(yīng)生成或/和由無機(jī)電解水溶液中的目標(biāo)金屬陽離子提供。同時(shí)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，在超聲波的震動與空化作用下產(chǎn)生的高壓射流，使金屬粉末顆粒在還沒有來得及長大時(shí)就被脫離出陰極表面并分散懸浮在導(dǎo)電性有機(jī)溶液當(dāng)中，超聲空化產(chǎn)生的巨大壓力或射流又能將溶液中的大顆粒粉碎。剝落出來的金屬顆粒散落在導(dǎo)電性有機(jī)溶液當(dāng)中不與外界的空氣接觸，即使是相對氫而言的較活潑金屬也不會跟導(dǎo)電性有機(jī)溶液發(fā)生反應(yīng)。超聲波又有效地抑制了金屬粉末的團(tuán)聚，使其更好地分散、懸浮在導(dǎo)電性有機(jī)溶液當(dāng)中。對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為68納米的鐵粉3.61克或平均晶粒大小約為75納米的鎳粉3.45克或平均晶粒大小約為72納米的鈷粉3.32克，它們的電流效率分別為92.3％、89.9％和88.2％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的鐵粉或鎳粉或鈷粉的平均粒度均在100納米以下。
實(shí)施例2用杜邦324全氟陽離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以500毫升N，N二甲基甲酰胺溶液和500毫升二甲基亞砜為基準(zhǔn)，加入無水硫酸銅15克，無水氯化銅20克，無水硝酸銅15克；無水硝酸鈉或無水硫酸鈉或無水氯化鈉45克，無水氯化鉀或無水硫酸鉀或無水硝酸鉀55克；木質(zhì)磺酸鈉0.3克，硫脲0.1克。在裝有陽極的電解槽中加入無機(jī)電解水溶液，無機(jī)電解水溶液的具體配方為在1升水溶液中加入硫酸銅25克，氯化銅15克，硝酸銅20克；氯化銨或硫酸銨或硝酸銨40克，氯化鉀或硫酸鉀或硝酸鉀45克。陽極電極使用可溶性電極，材料為銅。陰極電極也選擇銅作為材料。陰極與超聲波發(fā)生器分離，它們之間的距離為20毫米。陽極電極與陰極電極之間的距離為40毫米。電解電源為直流穩(wěn)壓電源。陰極電極的電流密度為2.15千安/平方米。室溫為24攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為52攝氏度。電解的具體過程如實(shí)施例1。經(jīng)過1小時(shí)40分鐘后，對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為70納米的銅粉3.56克，電流效率為92.8％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的銅粉的平均粒度在100納米以下。
實(shí)施例3用杜邦324全氟陽離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以1升N，N二甲基甲酰胺溶液為基準(zhǔn)，加入無水硫酸鋅或無水硫酸鎘20克，無水硝酸鋅或無水硝酸鎘25克；無水硝酸鈉或無水硫酸鈉或無水氯化鈉40克，無水氯化鉀或無水硫酸鉀或無水硝酸鉀35克，無水硝酸鋰或無水硫酸鋰或無水氯化鋰15克；明膠0.15克，硫脲0.15克。在裝有陽極的電解槽中加入無機(jī)電解水溶液，無機(jī)電解水溶液的具體配方為在1升水溶液中加入硝酸鋅或硝酸鎘25克，氯化鋅或氯化鎘20克；氯化鉀或硫酸鉀或硝酸鉀30克。陽極電極使用不溶性電極，材料為石墨。陰極電極選擇不銹鋼作為材料。陰極與超聲波發(fā)生器分離，它們之間的距離為18毫米。陽極電極與陰極電極之間的距離為35毫米。電解電源為直流穩(wěn)壓電源。陰極電極的電流密度為2.4千安/平方米。室溫為25攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為58攝氏度。電解的具體過程如實(shí)施例1。經(jīng)過1小時(shí)45分鐘后，對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為68納米的鋅粉4.31克或平均晶粒大小約為59納米的鎘粉3.83克，它們的電流效率分別為86.4％和85.2％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的鋅粉或鎘粉的平均粒度均在100納米以下。
實(shí)施例4用普通物理性隔膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以1升N，N二甲基甲酰胺溶液為基準(zhǔn)，加入無水硫酸鋁25克，無水氯化鋁15克；無水氯化鉀或無水硫酸鉀或無水硝酸鉀35克，無水硝酸鋰或無水硫酸鋰或無水氯化鋰45克；明膠0.15克，木質(zhì)磺酸鈉0.2克。在裝有陽極的電解槽加入1升與裝有陰極的電解槽中相同的導(dǎo)電性有機(jī)溶液。陽極電極使用可溶性電極，材料為鋁。陰極電極選擇不銹鋼作為材料。陰極與超聲波發(fā)生器分離，它們之間的距離為18毫米。陽極電極與陰極電極之間的距離為40毫米。電解電源為直流穩(wěn)壓電源。陰極電極的電流密度為1.94千安/平方米。室溫為26攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為56攝氏度。電解的具體過程如實(shí)施例1。經(jīng)過1小時(shí)40分鐘后，對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為70納米的鋁粉3.76克，電流效率為88.3％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的鋁粉的平均粒度在100納米以下。
實(shí)施例5用杜邦324全氟陽離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以400毫升N，N二甲基甲酰胺溶液和600毫升二甲基亞砜為基準(zhǔn)，加入無水氯化錳20克，無水硝酸錳20克；無水硝酸鈉或無水硫酸鈉或無水氯化鈉40克，無水硝酸鋰或無水硫酸鋰或無水氯化鋰25克；木質(zhì)磺酸鈉0.25克。在裝有陽極的電解槽中加入無機(jī)電解水溶液，無機(jī)電解水溶液的具體配方為在1升水溶液中加入硫酸錳35克，硝酸錳20克；氯化銨或硫酸銨或硝酸銨40克，硝酸鈉或硫酸鈉或氯化鈉15克，氯化鉀或硫酸鉀或硝酸鉀15克。陽極電極使用不溶性電極，材料為石墨。陰極電極選擇不銹鋼作為材料。陰極電極與超聲波發(fā)生器結(jié)合在一起。陽極電極與陰極電極之間的距離為35毫米。電解電源為直流穩(wěn)壓電源。陰極電極的電流密度為2.1千安/平方米。室溫為26攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為54攝氏度。電解的具體過程如實(shí)施例1。經(jīng)過1小時(shí)50分鐘后，對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為73納米的錳粉3.58克，電流效率為87.5％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的錳粉的平均粒度在100納米以下。
實(shí)施例6用杜邦324全氟陽離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以1升二甲基亞砜溶液為基準(zhǔn)，加入無水硝酸錫或無水硝酸鉛30克；無水氯化鉀或無水硫酸鉀或無水硝酸鉀85克；硫脲0.3克。在裝有陽極的電解槽中加入無機(jī)電解水溶液，無機(jī)電解水溶液的具體配方為在1升水溶液中加入硝酸錫或硝酸鉛35克；硝酸鈉或硫酸鈉或氯化鈉40克。陽極電極使用不溶性電極，材料為石墨。陰極電極的材料選擇不銹鋼。陰極與超聲波發(fā)生器分離，它們之間的距離為16毫米。陽極電極與陰極電極之間的距離為40毫米。電解電源為直流穩(wěn)壓電源。陰極電極的電流密度為2.2千安/平方米。室溫為23攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為55攝氏度。電解的具體過程如實(shí)施例1。經(jīng)過1小時(shí)50分鐘后，對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為85納米的錫粉3.82克或平均晶粒大小約為77納米的鉛粉3.77克，它們的電流效率分別為85.8％和87.2％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的錫粉或鉛粉的平均粒度均在100納米以下。
實(shí)施例7用杜邦324全氟陽離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以600毫升N，N二甲基甲酰胺溶液和400毫升二甲基亞砜為基準(zhǔn)，加入無水硫酸鈦或無水硫酸釩40克；無水硝酸鋰或無水硫酸鋰或無水氯化鋰20克；明膠0.2克，木質(zhì)磺酸鈉0.2克，硫脲0.3克。在裝有陽極的電解槽中加入無機(jī)電解水溶液，無機(jī)電解水溶液的具體配方為在1升水溶液中加入硫酸鈦或硫酸釩35克，氯化鈦或氯化釩20克；硝酸鈉或硫酸鈉或氯化鈉25克，氯化鉀或硫酸鉀或硝酸鉀25克。陽極電極使用不溶性電極，材料為石墨。陰極電極的材料選擇不銹鋼。陰極與超聲波發(fā)生器分離，它們之間的距離為18毫米。陽極電極與陰極電極之間的距離為35毫米。電解電源為可控脈沖電源，頻率為2千赫茲。陰極電極的電流密度為1.98千安/平方米。室溫為28攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為58攝氏度。電解的具體過程如實(shí)施例1。經(jīng)過1小時(shí)45分鐘后，對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為79納米的鈦粉3.34克或平均晶粒大小約為74納米的釩粉3.45克，它們的電流效率分別為87.1％和86.9％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的鈦粉或釩粉的平均粒度均在100納米以下。
實(shí)施例8用杜邦324全氟陽離子交換膜將電解槽分隔成兩部分。在裝有陰極的電解槽中加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液。導(dǎo)電性有機(jī)溶液的具體配方為以1升N，N二甲基甲酰胺溶液為基準(zhǔn)，加入無水三氯化鉻或無水氯化鉬35克；無水硝酸鈉或無水硫酸鈉或無水氯化鈉30克，無水氯化鉀或無水硫酸鉀或無水硝酸鉀35克，無水硝酸鋰或無水硫酸鋰或無水氯化鋰15克；明膠0.3克。在裝有陽極的電解槽中加入無機(jī)電解水溶液，無機(jī)電解水溶液的具體配方為在1升水溶液中加入硫酸鉻或硫酸鉬30克；氯化銨或硫酸銨或硝酸銨30克。陽極電極使用不溶性電極，材料為石墨。陰極電極選擇不銹鋼作為材料。陰極與超聲波發(fā)生器分離，它們之間的距離為20毫米。陽極電極與陰極電極之間的距離為35毫米。電解電源為直流穩(wěn)壓電源。陰極電極的電流密度為2.23千安/平方米。室溫為24攝氏度，電解制備過程中電解液的溫度為54攝氏度。電解的具體過程如實(shí)施例1。經(jīng)過1小時(shí)50分鐘后，對含有金屬粉末的導(dǎo)電性有機(jī)溶液進(jìn)行離心分離，真空干燥，反復(fù)洗滌，獲得了金屬粉末。經(jīng)過X射線衍射分析獲知，生成平均晶粒大小約為86納米的鉻粉3.82克或平均晶粒大小約為77納米的鉬粉3.63克，它們的電流效率分別為86.6％和88.2％。經(jīng)過SA-CP4離心沉降式粒度分析儀分析得到，所生成的鉻粉或鉬粉的平均粒度均在100納米以下。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法，用隔膜將電解槽分隔成兩部分，其特征在于裝有陰極的電解槽加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液；裝有陽極的電解槽加入無機(jī)電解水溶液；所述的電解槽隔膜選用陽離子交換膜或普通的物理隔膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法，其特征在于裝有陰極的電解槽和裝有陽極的電解槽均加入同一種導(dǎo)電性有機(jī)溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法，其特征在于所述的導(dǎo)電性有機(jī)溶液的配方如下以1升的二甲基亞砜溶液或/和N，N二甲基甲酰胺溶液為基準(zhǔn)，加入含有目標(biāo)金屬離子的無水鹽30～50克，支持電解質(zhì)20～100克，添加劑0.1～0.8克；所述的無機(jī)電解水溶液的配方如下在1升的水溶液中，加入含有目標(biāo)金屬離子的鹽30～60克，支持電解質(zhì)30～85克。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法，其特征在于在導(dǎo)電性有機(jī)溶液中所含有的目標(biāo)金屬離子的無水鹽為目標(biāo)金屬元素的氯化鹽、硝酸鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物，支持電解質(zhì)為鉀、鈉、鋰的硝酸鹽、氯化鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物，添加劑為明膠或/和木質(zhì)磺酸鈉或/和硫脲；在無機(jī)電解水溶液中所含有的目標(biāo)金屬離子的鹽為目標(biāo)金屬元素的氯化鹽、硝酸鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物，支持電解質(zhì)為鉀、鈉、銨的硝酸鹽、氯化鹽、硫酸鹽其中的任意一種鹽或它們的組合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法，其特征在于所述的目標(biāo)金屬元素是指鐵、鋅、鎳、鋁、錳、鈷、錫、鉛、鈦、釩、鎘、鉬、鉻和銅中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及納米材料制備領(lǐng)域，具體是指一種有機(jī)介質(zhì)電解/超聲波連續(xù)制備納米金屬粉末的方法。該方法用隔膜將電解槽分隔成兩部分，裝有陰極的電解槽加入導(dǎo)電性有機(jī)溶液；裝有陽極的電解槽加入無機(jī)電解水溶液。另外還可以在裝有陰極的電解槽和裝有陽極的電解槽中均加入同一種導(dǎo)電性有機(jī)溶液。電解槽隔膜選用陽離子交換膜或普通的物理隔膜。本發(fā)明適用范圍廣，既適用于相對氫而言的較活潑金屬元素，也適用于相對氫而言的不活潑金屬元素。電解效率高，制備成本低，生成的粉末易分散且穩(wěn)定；所采用的裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，便于擴(kuò)大以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C25C5/00GK1676670SQ20051003267
公開日2005年10月5日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者李元元, 陳維平, 葉國杰, 龍雁 申請人:華南理工大學(xué)