[發(fā)明專利]一種葉片狀多孔銅納米片的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110308539.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN113059173B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戎萬;黨蕊;孟晗琪;楊陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號(hào): B22F9/22
• 分類號(hào): B22F9/22;B22F1/054;B82Y30/00;B82Y40/00;C01G3/02
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 魏法祥

本發(fā)明公開了一種葉片狀多孔銅納米片的制備方法，包括以下步驟：一、將聚乙二醇和氯化銅溶解在去離子水中；二、向混合溶液中加入氨水；三、將銅氨絡(luò)合溶液進(jìn)行水浴并加入氫氧化鈉溶液；四、將銅氧化物納米片進(jìn)行氫氣熱還原處理，得到葉片狀多孔銅納米片。本發(fā)明通過銅離子與氨結(jié)合形成銅氨絡(luò)合溶液，加入氫氧化鈉溶液生成氫氧化銅納米線，在水浴下，被氧化形成氧化銅，并且在氨的吸附作用下形成氧化銅納米片，采用熱還原處理，在不改變其片狀形貌的同時(shí)獲得多孔葉片狀銅納米片，得到的葉片狀多孔銅納米片具有較小的厚度和較大的片徑，具有分散性好、粒徑均勻和潔凈度高的優(yōu)點(diǎn)，可作為柔性印刷電路用納米金屬導(dǎo)電填料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種葉片狀多孔銅納米片的制備方法。

背景技術(shù)

柔性電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展對(duì)柔性印刷電路用導(dǎo)電填料的要求越來越高，不但需要優(yōu)異的導(dǎo)電性，還需要較低的成本。銅是一種儲(chǔ)量大、價(jià)格低、導(dǎo)電性能優(yōu)異的金屬材料，將其制備成納米材料是金屬導(dǎo)電填料的一個(gè)重要發(fā)展方向。

由于形貌和尺寸的巨大差異，銅納米材料可分為納米顆粒、納米線和納米片等。目前制備技術(shù)簡(jiǎn)單的銅納米顆粒已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，而制備技術(shù)相對(duì)復(fù)雜的銅納米線和銅納米片較難產(chǎn)業(yè)化。與銅納米顆粒相比，一維結(jié)構(gòu)的銅納米線和二維結(jié)構(gòu)的銅納米片在柔性印刷電路進(jìn)行變形時(shí)仍然可形成較好的接觸，可作為柔性印刷電路中較為優(yōu)異的導(dǎo)電填料。因此，開發(fā)銅納米片的簡(jiǎn)單制備技術(shù)對(duì)柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

目前制備銅納米片的方法主要集中在液相還原法和電化學(xué)法，其中液相還原法具有操作簡(jiǎn)單、設(shè)備依賴性低的特點(diǎn)，是制備銅納米片的常用方法。然而現(xiàn)有液相還原法制備銅納米片普遍需要加入大量有機(jī)溶劑、長鏈表面活性劑或軟硬模板，這給銅納米片的清洗提純帶來了巨大不便。被有機(jī)物附著的銅納米片在作為導(dǎo)電填料應(yīng)用于印刷電路時(shí)，必然會(huì)導(dǎo)致電路電阻增加，不利于柔性電子產(chǎn)品性能的提高。

因此，需要提供一種無需大量有機(jī)溶劑，且具有較小的厚度和較大的片徑，可作為優(yōu)異的柔性印刷電路用銅基導(dǎo)電填料的葉片狀多孔銅納米片的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種葉片狀多孔銅納米片的制備方法。該方法在液相中通過銅離子與氨結(jié)合形成銅氨絡(luò)合溶液，加入氫氧化鈉溶液生成氫氧化銅納米線，在水浴條件下，被氧化形成氧化銅，并且在氨的吸附作用下組裝形成葉片狀氧化銅納米片，采用氫氣熱還原處理所得氧化銅納米片，可在不改變其片狀形貌的同時(shí)獲得多孔葉片狀銅納米片，得到的葉片狀多孔銅納米片具有較小的厚度和較大的片徑，具有分散性好、粒徑均勻和潔凈度高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種葉片狀多孔銅納米片的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將聚乙二醇和氯化銅溶解在去離子水中，得到混合溶液；所述混合溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為1g/L～4g/L，氯化銅的質(zhì)量濃度為0.5g/L～5g/L；

步驟二、向步驟一中得到的混合溶液中加入氨水，然后進(jìn)行攪拌，得到銅氨絡(luò)合溶液；

步驟三、將步驟二中得到的銅氨絡(luò)合溶液在攪拌條件下進(jìn)行水浴加熱，隨后向銅氨絡(luò)合溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，得到銅氧化物納米片；所述水浴加熱的溫度為75℃～95℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為0.5h～5h；

步驟四、將步驟三中得到的銅氧化物納米片進(jìn)行氫氣熱還原處理，得到葉片狀多孔銅納米片；所述氫氣熱還原處理的條件為：采用氫氣作為還原氣氛，以1℃/min～10℃/min的升溫速率加熱至150℃～200℃后保溫0.5h～2h。