[發(fā)明專利]一種銅納米立方體可控制備的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710327258.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107159900B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成漢文;孫瑤馨;陳家輝;宮雨豪;王肖元;廉明政;魏銘儀;羅謹(jǐn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F9/24
• 分類號(hào): B22F9/24;B22F1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發(fā)明公開(kāi)了一種銅納米立方體可控制備的方法。本發(fā)明的銅納米立方體粒子由銅鹽溶液和溫和型還原劑在惰性氣體保護(hù)下先室溫?cái)嚢柙偌訜峄亓鞣磻?yīng)獲得；其中：所述還原劑為丙烯酸鈉，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為36～60小時(shí)，回流反應(yīng)時(shí)間為30～60分鐘。本發(fā)明的方法比種子介導(dǎo)生長(zhǎng)合成法少了一些實(shí)驗(yàn)步驟帶來(lái)的復(fù)雜性；本發(fā)明粒子尺寸、形貌的可控性合成方法為更好地拓展其在更多體系中的應(yīng)用提供了可行性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種銅納米立方體可控制備的方法。

背景技術(shù)

納米粒子自引起研發(fā)熱情不久人們就發(fā)現(xiàn)納米粒子的尺寸和形狀對(duì)其金屬性質(zhì)的影響不容忽視，因此納米粒子如何可控制備成為了持久的熱點(diǎn)。可控制備不僅僅是要求能對(duì)納米粒子的尺寸實(shí)現(xiàn)可控、還要能夠?qū)ζ湫蚊?如球體、立方體、多面體、棒狀體、甚至空心體等等)和組成(如單一或合金)同樣實(shí)現(xiàn)可控，也正是這些要求吸引了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。

金屬銅由于其具有的高導(dǎo)電性和優(yōu)異的催化性能帶來(lái)的廣泛潛在應(yīng)用而引起研究者們很大的興趣。如有研究是先通過(guò)銅前體和強(qiáng)還原劑合成銅納米粒子的種子，再通過(guò)生長(zhǎng)法，并控制反應(yīng)條件及劑量，可以從幾十個(gè)納米生長(zhǎng)到微米級(jí)的球體；也有一些研究報(bào)道是通過(guò)抗壞血酸作為覆蓋劑和還原劑在聚乙烯吡咯烷酮體系中合成銅納米立方體，粒徑可為100納米以下。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種銅納米立方體可控制備的方法；該方法簡(jiǎn)單，得到銅納米粒子的尺寸較均勻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為如下。

本發(fā)明提供一種銅納米立方體可控制備的方法，由銅鹽溶液和溫和型還原劑在惰性氣體保護(hù)下先室溫?cái)嚢柙偌訜峄亓鞣磻?yīng)獲得銅納米立方體；其中：所述溫和型還原劑為丙烯酸鈉，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為36～60小時(shí)，回流反應(yīng)時(shí)間為30～60分鐘。

本發(fā)明中，銅鹽溶液為氯化銅、硝酸銅或者硫酸銅溶液。

本發(fā)明中，銅鹽和還原劑的摩爾比為1:40～1:60。

本發(fā)明中，銅鹽和還原劑的摩爾比為1:45～1:55。

本發(fā)明中，惰性氣體為氮?dú)饣蛘邭鍤狻?/p>

本發(fā)明中，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為40～50小時(shí)，回流反應(yīng)時(shí)間為40～60分鐘。

本發(fā)明中，得到的銅納米立方體平均尺寸在200～600nm之間。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明采用溫和型還原劑進(jìn)行還原反應(yīng)，其提供溫和還原性可以避免還原過(guò)程太劇烈造成的局部粒子急劇增大進(jìn)而尺寸偏差較大的現(xiàn)象，同時(shí)丙烯酸鈉又有自聚特性，對(duì)于納米粒子而言提供膠粘劑的作用，在粒子制備后可以形成保護(hù)層，對(duì)粒子團(tuán)聚的常見(jiàn)問(wèn)題有一定抑制作用；

(2)本發(fā)明通過(guò)控制不同的反應(yīng)時(shí)間并控制不同的反應(yīng)劑用量，可以實(shí)現(xiàn)不同粒徑的銅納米粒子的可控合成。通過(guò)常規(guī)的掃描電鏡表征技術(shù)獲得其準(zhǔn)確形貌及尺寸。這類方法比種子介導(dǎo)生長(zhǎng)合成法少了一些實(shí)驗(yàn)步驟帶來(lái)的復(fù)雜性。為拓展銅納米粒子在催化、熱傳導(dǎo)、微電子等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用的提供新的合成方法。

附圖說(shuō)明

圖1為～實(shí)施例1的銅納米立方體電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例。

本發(fā)明各實(shí)施例中所用的各種原料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為市售。

實(shí)施例1

銅立方體(468±29納米)的可控制備及表征：

(1)銅無(wú)機(jī)鹽、還原劑的配制