CN101391308A - 铜银复合粉的制备方法 - Google Patents
铜银复合粉的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101391308A CN101391308A CNA2008102239721A CN200810223972A CN101391308A CN 101391308 A CN101391308 A CN 101391308A CN A2008102239721 A CNA2008102239721 A CN A2008102239721A CN 200810223972 A CN200810223972 A CN 200810223972A CN 101391308 A CN101391308 A CN 101391308A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- solution
- silver
- preparation
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
一种铜银复合粉的制备方法属于金属粉末制备技术领域。本发明步骤:铜氨溶液的配制:硝酸铜+硝酸银水溶液的配制:水合肼溶液的配制:将水合肼与水混合;将配制好的铜氨溶液与水合肼溶液搅拌下进行混合,温度控制在50-70℃,溶液迅速变为红褐色,继续搅拌5-10分钟得到含还原剂的红褐色纳米铜溶胶;将配制好的硝酸铜+硝酸银水溶液加入到纳米铜溶胶中,继续搅拌至溶液中产生黑色铜银沉淀物;过滤,并用水,再用无水乙醇洗涤除去残余的水;置于真空干燥箱内进行干燥。该方法很好的避免了目前工艺中对银和铜浪费大,而且产品质地不均匀的缺点,所制备出的复合粉粒径可达50nm以下,分散性较好,且具有良好的抗氧化性。
Description
技术领域
本发明属于金属材料中金属粉末制备技术领域,特别是提供了一种纳米铜银双金属复合粉的制备方法。
背景技术
随着科技的发展纳米级铜银双金属粉的应用越来越广泛。如在导电填料领域,由于纳米铜粉在常温下极易被氧化,失去原有的物理、化学特性,造成导电性能下降,而铜银双金属粉不仅兼有铜粉和银粉的性质,还避免了铜粉抗氧化性弱的缺点,同时可以在不影响其导电性能的前提下降低银粉的成本,因此受到了极大的关注。在导电胶领域,纳米铜银双金属粉也发挥了极大的优势,银导电胶的安全性较低,而铜导电胶又极易在空气中氧化形成绝缘的氧化层,因此,铜银双金属是解决这一问题的手段之一。此外,铜银双金属粉又具有铜粉和银粉的抗菌特性,增强了抗菌的广谱性,避免了当铜粉粒径小于500nm时其杀菌效力无法长期保存的缺点。因此,纳米铜银双金属粉具有良好的应用前景。
目前制备铜银双金属粉的方法主要是化学置换反应法,即利用银离子与铜单质的置换反应,用银取代铜颗粒表面上的铜,从而得到点缀性的铜银双金属颗粒。文献“华东理工大学学报”Vol.28 No.4 402-405(2002)吴秀华,赵斌等报道了“不同形貌Cu-Ag双金属粉的制备及性能”及“物理化学学报”Vol.16 No.4 366-369(2000)“微米级铜-银双金属粉镀层结构及其抗氧化性”中高保娇,高建峰等也报道了利用该种方法制备铜银双金属粉的研究。但是,该种方法存在着很大的弊端。一方面,由于纳米铜粉具有极高的表面能,因此很难在水中分散,这样一来,造成银离子与铜粉的混合不均匀,致使无法得到质地均匀的铜银双金属粉末。另一方面,通过一次镀银只能得到点缀型的铜银双金属粉,若表面均匀包覆银的铜银双金属粉必须经过多次镀银才能得到,这对银是极大的浪费,此外,置换出来的铜离子也在反应液中流失而被白白牺牲掉了。
发明内容
本发明针对以上问题,提供一种制备粒径<100nm的纳米级铜银双金属复合粉的方法,即晶核生长法。制得的铜银双金属粉具有优良的抗氧化性,可广泛的应用于导电填料及抗菌材料领域。
本方明是这样实现的:先在溶液中利用化学还原方法制备纳米铜晶种,再使铜离子和银离子在被还原的过程中在纳米铜晶种上生长,从而得到纳米铜银双金属。由于纳米铜晶种在溶液中是稳定分散的,这样一来就避免了混合不均匀的弊端,从而得到质地均匀的铜银双金属粉末。此外,由于制备过程中是采用了还原反应而不是置换反应,因此避免了通过牺牲铜而得到铜银双金属的缺陷,防止了铜的流失,使铜和银都具有较高的利用率。通过该方法得到的纳米铜银双金属粉粒径可达50nm以下,且粒度分布窄。
其具体工艺为:
(1)水溶液的配制
铜氨溶液的配制:将固体Cu(NO3)2·3H2O溶于水,配成浓度在0.1M-0.2M范围内的水溶液,将氨水加入该硝酸铜水溶液中,开始溶液变浑浊,待溶液变清后停止加入氨水;
硝酸铜+硝酸银水溶液的配制:分别将固体Cu(NO3)2·3H2O和AgNO3溶于水,配成浓度均在0.1M-1M范围内的硝酸铜和硝酸银水溶液,再将该两种水溶液混合,混合液中铜银的摩尔比在0.5-2的范围内;
水合肼溶液的配制:将水合肼与水混合,配制体积百分数在10%-20%范围内的水合肼水溶液;
(2)溶液还原产生纳米铜晶种
将配制好的铜氨溶液与水合肼溶液搅拌下进行混合,温度控制在50-70℃,溶液迅速变为红褐色,继续搅拌5-10分钟得到含还原剂的红褐色纳米铜溶胶;
(3)将配制好的硝酸铜+硝酸银水溶液加入到含还原剂的红褐色纳米铜溶胶中,继续搅拌至溶液中产生黑色铜银沉淀物;
(4)将沉淀物产物进行过滤,并用水,再用无水乙醇洗涤除去残余的水;
(5)置于真空干燥箱内进行干燥。
本发明的优点在于:
1.从生产技术上提供了一种能够快速生产纳米级铜银双金属粉的新技术。
2.所采用的晶核生长法极大地提高了原料利用率,防止了银和铜的浪费和流失。
3.由于工艺中提供晶种的铜颗粒在体系中均匀分散,因此避免了由于混合不均匀所造成的产物质地不均匀的缺点。
4.所制得的铜银双金属粉的平均粒度可达到50nm以下。
附图说明
图1是制得的纳米铜银双金属粉的X射线衍射图。
图2是制得的纳米铜银双金属粉的透射电镜照片。
图3是制得的纳米铜银双金属粉与纯纳米铜粉的热重曲线图。
具体实施方式
实施例1:制备Cu/Ag摩尔比为2:1的铜银双金属粉时,应按下列步骤完成。
1.溶液的配制
称取0.5g固体Cu(NO3)2·3H2O,溶于100ml水中,待其充分溶解后,加入一定量的氨水开始溶液变浑浊,待溶液变清后停止加入氨水。称取4.8gCu(NO3)2·H2O溶于25ml水,同时称取1.8gAgNO3溶于25ml水,再将此二溶液混合,制成50mlCu(NO3)2+AgNO3混合溶液。量取10ml水合肼与90ml水混合。
2.溶液还原产生纳米铜晶种
将配制好的铜氨溶液与水合肼溶液在强力搅拌下进行混合,水浴加热至50℃,溶液迅速变为红褐色,继续保温,搅拌5分钟。由于还原剂在体系中过量,因此该红褐色纳米铜溶胶中仍然含有还原剂。
3.将配制好的Cu(NO3)2+AgNO3水溶液加入到含还原剂的红褐色纳米铜溶胶中,强力搅拌,保温,直至反应结束,溶液中产生大量黑色铜银双金属粉末沉淀物;
4.将产物进行过滤,并用水洗涤5次,每次水的用量为50ml,再用无水乙醇洗涤3次除去残余的水,每次无水乙醇的用量为50ml;
5.置于真空干燥箱内进行干燥5小时,其温度控制在60℃;
6.将铜银双金属进行性能检测,主要进行XRD,TEM分析。由图1可见,产物的XRD谱图中同时含有银和铜的特征峰,制得的是铜银双金属粉。由图2可见,所制得的铜银双金属粉其形貌为链状,颗粒大小在20-50nm之间,平均粒度为30nm,粒度分布窄,且团聚量小。由图3可见,纯纳米铜粉的增重近20%,而铜银双金属粉的热增重还不到3%,因此,所制得的纳米铜银双金属粉的抗氧化性比纯纳米铜粉相比得到了很大程度上的提高,。
实施例2:制备Cu/Ag摩尔比为1:2的铜银双金属粉时,应按下列步骤完成。
1.溶液的配制
称取1.5g固体Cu(NO3)2·3H2O,溶于100ml水中,待其充分溶解后,加入一定量的氨水开始溶液变浑浊,待溶液变清后停止加入氨水。称取2.4gCu(NO3)2·H2O溶于25ml水,同时称取3.6gAgNO3溶于25ml水,再将此二溶液混合,制成50mlCu(NO3)2+AgNO3混合溶液。量取20ml水合肼与80ml水混合。
2.溶液还原产生纳米铜晶种
将配制好的铜氨溶液与水合肼溶液在强力搅拌下进行混合,水浴加热至70℃,溶液迅速变为红褐色,继续保温,搅拌10分钟。由于还原剂在体系中过量,因此该红褐色纳米铜溶胶中仍然含有还原剂。
3.将配制好的Cu(NO3)2+AgNO3水溶液加入到含还原剂的红褐色纳米铜溶胶中,强力搅拌,保温,直至反应结束,溶液中产生大量黑色铜银双金属粉末沉淀物;
4.将产物进行过滤,并用水洗涤3次,每次水的用量为50ml,再用无水乙醇洗涤4次除去残余的水,每次无水乙醇的用量为50ml;
5.置于真空干燥箱内进行干燥4小时,其温度控制在100℃。
产物的XRD谱图中同时含有银和铜的特征峰,制得的是铜银双金属粉。所制得的铜银双金属粉其形貌为链状,颗粒大小在20-50nm之间,平均粒度为250nm,粒度分布窄,且团聚量小。纯纳米铜粉的增重18%,而铜银双金属粉的热增重还不到3%,因此,所制得的纳米铜银双金属粉的抗氧化性比纯纳米铜粉相比得到了很大程度上的提高。
Claims (1)
1.一种铜银复合粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)水溶液的配制
铜氨溶液的配制:将固体Cu(NO3)2·3H2O溶于水,配成浓度在0.1M-0.2M范围内的水溶液,将氨水加入该硝酸铜水溶液中,开始溶液变浑浊,待溶液变清后停止加入氨水;
硝酸铜+硝酸银水溶液的配制:分别将固体Cu(NO3)2·3H2O和AgNO3溶于水,配成浓度均在0.1M-1M范围内的硝酸铜和硝酸银水溶液,再将该两种水溶液混合,混合液中铜银的摩尔比在0.5-2的范围内;
水合肼溶液的配制:将水合肼与水混合,配制体积百分数在10%-20%范围内的水合肼水溶液;
(2)溶液还原产生纳米铜晶种
将配制好的铜氨溶液与水合肼溶液搅拌下进行混合,温度控制在50-70℃,溶液迅速变为红褐色,继续搅拌5-10分钟得到含还原剂的红褐色纳米铜溶胶;
(3)将配制好的硝酸铜+硝酸银水溶液加入到含还原剂的红褐色纳米铜溶胶中,继续搅拌至溶液中产生黑色铜银沉淀物;
(4)将沉淀物产物进行过滤,并用水,再用无水乙醇洗涤除去残余的水;
(5)置于真空干燥箱内进行干燥。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2008102239721A CN101391308A (zh) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 铜银复合粉的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2008102239721A CN101391308A (zh) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 铜银复合粉的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101391308A true CN101391308A (zh) | 2009-03-25 |
Family
ID=40491926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2008102239721A Pending CN101391308A (zh) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 铜银复合粉的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101391308A (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102554263A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-11 | 河南大学 | 有机分散性Cu/Fe3O4复合纳米微粒的制备方法 |
CN102764898A (zh) * | 2012-08-09 | 2012-11-07 | 深圳市圣龙特电子有限公司 | 一种电子浆料用超细铜粉的制备方法 |
CN103128308A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-05 | 东南大学 | 一锅法制备致密银包铜粉的方法 |
CN103212715A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 华东师范大学 | 一种铜银纳米导电浆料及其合成方法 |
CN103862058A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 重庆华浩冶炼有限公司 | 一种铜铅粉的生产方法 |
CN104384526A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 成都明日星辰科技有限公司 | 一种亚微米级单分散银钯复合粉的制备方法 |
CN104642385A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-05-27 | 安徽瀚驰生物科技有限公司 | 一种纳米铜和聚六亚甲基胍的复合杀菌剂及加工工艺 |
RU2556168C1 (ru) * | 2014-04-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ получения порошкообразной меди, модифицированной серебром |
CN105562702A (zh) * | 2014-10-13 | 2016-05-11 | 中国科学院金属研究所 | 铜银合金纳米功能材料及其制备方法和应用 |
CN107226555A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-03 | 盛隆资源再生(无锡)有限公司 | 一种综合利用铜氨络合废水中铜、氨的方法 |
CN114603153A (zh) * | 2022-03-19 | 2022-06-10 | 昆明理工大学 | 一种由纳米铜银自组装而成的双金属颗粒的制备方法 |
-
2008
- 2008-10-10 CN CNA2008102239721A patent/CN101391308A/zh active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103212715A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 华东师范大学 | 一种铜银纳米导电浆料及其合成方法 |
CN103212715B (zh) * | 2012-01-19 | 2015-10-28 | 华东师范大学 | 一种铜银纳米导电浆料及其合成方法 |
CN102554263A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-11 | 河南大学 | 有机分散性Cu/Fe3O4复合纳米微粒的制备方法 |
CN102764898A (zh) * | 2012-08-09 | 2012-11-07 | 深圳市圣龙特电子有限公司 | 一种电子浆料用超细铜粉的制备方法 |
CN102764898B (zh) * | 2012-08-09 | 2014-10-22 | 深圳市圣龙特电子有限公司 | 一种电子浆料用超细铜粉的制备方法 |
CN103862058A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 重庆华浩冶炼有限公司 | 一种铜铅粉的生产方法 |
CN103128308A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-06-05 | 东南大学 | 一锅法制备致密银包铜粉的方法 |
RU2556168C1 (ru) * | 2014-04-10 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ получения порошкообразной меди, модифицированной серебром |
CN105562702A (zh) * | 2014-10-13 | 2016-05-11 | 中国科学院金属研究所 | 铜银合金纳米功能材料及其制备方法和应用 |
CN105562702B (zh) * | 2014-10-13 | 2017-09-29 | 中国科学院金属研究所 | 铜银合金纳米功能材料及其制备方法和应用 |
CN104384526A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 成都明日星辰科技有限公司 | 一种亚微米级单分散银钯复合粉的制备方法 |
CN104642385A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-05-27 | 安徽瀚驰生物科技有限公司 | 一种纳米铜和聚六亚甲基胍的复合杀菌剂及加工工艺 |
CN104642385B (zh) * | 2015-01-07 | 2017-08-25 | 安徽瀚驰生物科技有限公司 | 一种纳米铜和聚六亚甲基胍的复合杀菌剂及加工工艺 |
CN107226555A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-03 | 盛隆资源再生(无锡)有限公司 | 一种综合利用铜氨络合废水中铜、氨的方法 |
CN114603153A (zh) * | 2022-03-19 | 2022-06-10 | 昆明理工大学 | 一种由纳米铜银自组装而成的双金属颗粒的制备方法 |
CN114603153B (zh) * | 2022-03-19 | 2024-01-23 | 昆明理工大学 | 一种由纳米铜银自组装而成的双金属颗粒的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101391308A (zh) | 铜银复合粉的制备方法 | |
CN100448570C (zh) | 一种制备纳米铜银双金属复合粉的方法 | |
CN101661858B (zh) | 一种表面化学镀金属碳纳米管场致发射阴极的制备方法 | |
CN103223488B (zh) | 银包覆二氧化硅复合微球粒子的制备方法 | |
CN105798320B (zh) | 一种低温制备纳米铜粉的方法 | |
CN102120265B (zh) | 单分散的银纳米粒子的胶体、纳米银粉的制备方法及其导电油墨 | |
Guo et al. | Effects of preparing conditions on the electrodeposition of well-aligned ZnO nanorod arrays | |
CN102921416A (zh) | 一种纳米复合光催化材料及其制备方法 | |
CN102248177B (zh) | 激光诱导球型银粉制备方法 | |
CN111992736A (zh) | 一种银纳米颗粒的制备方法 | |
CN109133038A (zh) | 一种多壁碳纳米管/二氧化铈纳米复合吸波材料的制备方法 | |
Chang et al. | Cu 1.8 S-Passivated carbon dots for enhancing photocatalytic activity | |
CN109423637A (zh) | 一种高导电材料的制备方法 | |
CN106902890B (zh) | 一种Cu-BTC/钒酸铋/SWCNTs三元异质结构光催化剂及制备方法和应用 | |
CN104162682B (zh) | 一种硅太阳能电池正面银电极用银粉的制备方法 | |
CN103447549A (zh) | 钴纳米球的制备方法 | |
CN105582909A (zh) | 一种钨酸铋/膨胀石墨片层纳米复合材料的制备方法及其用途 | |
CN103394701B (zh) | 一种粒度均匀集中的超细银粉的制备方法 | |
CN102328094B (zh) | 一种粒度均匀超细银粉的制备方法 | |
CN117881172A (zh) | 一种NiFe@C核壳结构吸波材料的制备方法及相应的材料 | |
CN106955699B (zh) | 一种高效太阳能固氮光催化材料及其制备方法 | |
CN102336975A (zh) | 一种微乳液聚合制备纳米银/聚苯乙烯复合材料方法 | |
CN101269417A (zh) | 纳米铂粉的制备方法 | |
Gu et al. | A new strategy to incorporate highly dispersed nanoparticles into the pore channels of mesoporous silica thin films | |
CN109092369A (zh) | 一种聚3-己基噻吩(P3HT)/金属修饰Sn3O4纳米复合光催化材料的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090325 |