[發明專利]一種采用綠色表面活性劑制備銅粉的方法

有效

• 申請號: 201810667129.6
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108468069B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 蘇玉長;羅中保;岳士翔;張晶;熱比古麗圖爾蓀;喻秋山
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C25C5/02
• 分類號: C25C5/02
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 寧星耀

一種采用綠色表面活性劑制備銅粉的方法，包括以下步驟：（1）選取一定比例的綠色表面活性劑、助劑、CuSO₄·5H₂O和水配制電解液；（2）電沉積電解液，得銅粉混合液；（3）提取銅粉，對銅粉混合液進行過濾或離心處理，抽濾干燥后得銅粉；（4）將所述銅粉放入包裝袋中，包裝袋中充入惰性氣體后密封貯存。本發明方法制備的銅粉，粒徑范圍為30～100nm或200～800nm，純度99%以上，粒徑分布均勻，形貌一致性好；制備過程中，銅粉不會粘附在陰極板上，自脫附性能好，極板易清洗，可實現自動化連續生產；對陽極板腐蝕量少，環保無污染，能耗低；所制取的銅粉分散性好，易收集。

技術領域

本發明涉及一種制備銅粉的方法，特別涉及一種采用綠色表面活性劑制備銅粉的方法。

背景技術

銅粉是粉末冶金工業的基礎原材料之一，也是我國大量生產和消費的有色金屬粉末,在現代工業生產中發揮著不可替代的作用。銅粉、含銅合金粉作為工業的主要原材料之一,廣泛地應用在機械、冶金、化工、航空航天材料領域，世界每年總用量己超過100萬噸，制成的粉末冶金零件近90萬噸，銷售額超過75億美元。銅基粉末是粉末冶金工業的基礎原材料,它的產量、品質決定著粉末冶金工業的發展。

近年來，有關銅粉的制備研究，國內外都有不少報道，如氣相蒸氣法、射線法、等離子法、機械化學法、液相還原法和電沉積法等。

肖寒等人（還原法制備納米級銅粉.貴州師范大學學報,2003,21（1））以五水硫酸銅為原料，VC為還原劑，聚乙烯吡咯烷酮為保護劑和分散劑，將還原劑和保護劑在反應體系外預先混合后再加入到硫酸銅溶液中,制備得了粒徑范圍20-40nm的銅粉。

徐建林等人（表面分散劑對電化學制備納米銅粉的影響[J]. 材料科學與工藝,2011(01):116-120）采用十二烷基硫酸鈉、吐溫20、吐溫40和吐溫80單獨或復配作為表面分散劑，采用電化學法制備出不同形狀、不同尺寸的納米銅粉。

Rasoul Khayyam Nekouie等人（Rasoul Khayyam Nekouei, Fereshteh Rashchi,Nasrollah Naseri Joda. Effect of organic additives on synthesis of coppernano powders by pulsing electrolysis[J]. Powder Technology, 237 (2013) :554–561）采用硫酸、硫酸銅為主要成分，添加聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸鈉等表面活性劑制備納米銅粉。

CN 200510049663.3公開了一種電沉積制備納米銅粉的方法，該方法采用聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸鈉作為電解液的主要成分。CN 200910022137.6公開了一種納米銅粉的制備方法，以十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯失水梨醇單油酸酯為主要原料。CN201210428910.0公開了一種電沉積制備納米銅粉的方法，其技術方案中所采用的活性劑為聚乙烯吡咯烷酮或十二烷基硫酸鈉。

這些方法使用的表面活性劑均為化學表面活性劑。應當說，化學表面活性劑是一大類重要的功能性有機化工產品，在國民經濟各領域有著廣泛的應用，對改進相關行業工藝、提高效率、改善產品質量、節約能源和改善環境發揮了積極作用。但現有化學表面活性劑大多不可降解，在生產和使用的過程中，對人體及環境生態系統也造成了嚴重的危害。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種制備的銅粉自脫附性能好，極板易清洗，可實現自動化連續生產；對陽極板腐蝕量少，對環境無污染，能耗低；且所制取的銅粉分散性好，易收集的采用綠色表面活性劑制備銅粉的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種采用綠色表面活性劑制備銅粉的方法，包括以下步驟：