[發明專利]一種納米銅粉及其制備方法

在審

• 申請號: 201610104298.X
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN107116229A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 張鑫;黃美艷
• 申請（專利權）人: 新材料與產業技術北京研究院
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 嚴政,劉兵

技術領域

本發明涉及一種納米銅粉及其制備方法。

背景技術

納米粉是指其顆粒尺寸在1-100納米之間的粉末。納米粒子具有小尺寸效應，大的比表面和宏觀量子隧道效應，因而納米微粉顯示出許多優良的性能是微米級粉末所沒有的。

納米銅粉的比表面大、表面活性中心數目多，在冶金和石油化工中是優良的催化劑。在高分子聚合物的氫化和脫氫反應中，納米銅粉催化劑有極高的活性和選擇性，在乙炔聚合反應用來制作導電纖維的過程中，納米銅粉是很有效的催化劑。在汽車尾氣凈化處理過程中，納米銅粉作為催化劑可以用來部分地代替貴金屬鉑和釕，使毒性的一氧化碳轉化為二氧化碳，使一氧化氮轉變為二氧化氮。隨著電子工業的發展，由納米銅粉制備的超細厚膜漿料將在大規模集成電路中有重要的作用。

因此，如何使用相對簡單的制備工藝和設備，且宜于工業化生產的制備方法，使用較少的投資制備出納米銅粉仍是亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中制備納米銅粉的缺陷，提供一種相對簡單，且宜于工業化生產的制備方法，及其采用該制備方法制備的納米銅粉。

為了實現上述目的，本發明提供一種納米銅粉的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)制備含有分散劑的溶液，所述分散劑為羧甲基纖維素、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種；

(2)將步驟(1)得到的溶液冷卻，然后加入氧化銅顆粒，得到含有氧化銅顆粒的懸濁液；

(3)將所述含有氧化銅顆粒的懸浮液研磨，得到含有納米氧化銅顆粒的溶液；

(4)將所述含有納米氧化銅顆粒的溶液分離，得到納米氧化銅顆粒沉淀；

(5)將所述納米氧化銅顆粒沉淀加入氨水中得到混合液，并將該混合液進行噴霧干燥制備得納米銅粉。

本發明還提供了一種由上述方法制備的納米銅粉。

在本發明中，首先，制備出含有納米氧化銅顆粒的溶液，然后，將該含有納米氧化銅顆粒的溶液通過噴霧干燥機進行噴霧干燥得到納米銅粉。本發明提供的納米銅粉的制備方法相對簡單，且宜于工業化生產的制備方法，以及采用該制備方法能夠制備出粒徑為20-100納米，比表面積為50-200m²/g的納米銅粉。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供了一種納米銅粉的制備方法，該方法可以包括以下步驟：

(1)制備含有分散劑的溶液，所述分散劑為羧甲基纖維素、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種；

(2)將步驟(1)得到的溶液冷卻，然后加入氧化銅顆粒，得到含有氧 化銅顆粒的懸濁液；

(3)將所述含有氧化銅顆粒的懸浮液研磨，得到含有納米氧化銅顆粒的溶液；

(4)將所述含有納米氧化銅顆粒的溶液分離，得到納米氧化銅顆粒沉淀；

(5)將所述納米氧化銅顆粒沉淀加入氨水中得到混合液，并將該混合液進行噴霧干燥制備得納米銅粉。

優選地，當所述含有分散劑的溶液中含有羧甲基纖維素時，所述羧甲基纖維素的用量使得所述含有分散劑的溶液中的羧甲基纖維素的濃度為10-20重量％；更加優選地，所述羧甲基纖維素的用量使得所述含有分散劑的溶液中的羧甲基纖維素的濃度為13-17重量％。

優選地，當所述含有分散劑的溶液中含有聚乙二醇時，所述聚乙二醇的用量使得所述含有分散劑的溶液中的聚乙二醇的濃度為20-30重量％；更加優選地，所述聚乙二醇的用量使得所述含有分散劑的溶液中的聚乙二醇的濃度為22-28重量％。

優選地，當所述聚乙烯吡咯烷酮的用量使得所述含有分散劑的溶液中的聚乙烯吡咯烷酮的濃度為10-20重量％；更加優選地，所述聚乙烯吡咯烷酮的用量使得所述含有分散劑的溶液中的聚乙烯吡咯烷酮的濃度為12-18重量％。

形成所述含有分散劑的溶液中的溶劑可以為水或醇溶劑。

所述羧甲基纖維素的數均分子量可以為800000g/mol至1200000g/mol，更優選為1000000g/mol。

所述聚乙二醇的數均分子量可以為1000000g/mol至1200000g/mol，更優選為1200000g/mol。

所述聚乙烯吡咯烷酮的數均分子量可以為10000g/mol至100000g/mol， 優選為40000g/mol。