CN108687359B - 纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法 - Google Patents
纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108687359B CN108687359B CN201810583312.8A CN201810583312A CN108687359B CN 108687359 B CN108687359 B CN 108687359B CN 201810583312 A CN201810583312 A CN 201810583312A CN 108687359 B CN108687359 B CN 108687359B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- nano
- aluminum
- composite fuel
- hydroxide
- 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.)
- Active
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 79
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 55
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 20
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- -1 aluminum ion Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K trisodium citrate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 15
- 229940038773 trisodium citrate Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 101001018064 Homo sapiens Lysosomal-trafficking regulator Proteins 0.000 claims abstract description 3
- 102100033472 Lysosomal-trafficking regulator Human genes 0.000 claims abstract description 3
- 235000010703 Modiola caroliniana Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 244000038561 Modiola caroliniana Species 0.000 claims abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 45
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 36
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 20
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 5
- JQKUCPUQTWLCNU-UHFFFAOYSA-N copper;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound [Cu].OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O JQKUCPUQTWLCNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000003832 thermite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/054—Nanosized particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/17—Metallic particles coated with metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，它是在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，添加痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，将反应获得的***产品离心分离，得到纳米铜包覆铝复合燃料。本发明的工艺在常温常压下进行，不引入任何一种表面活性剂，所得纳米铜在纳米铝表面分布均匀，且粒度均一；调控痕量铜离子络合剂的浓度，还可调节所得纳米铜粒子的粒度。
Description
技术领域
本发明涉及固体推进剂用纳米铝复合燃料的制备方法，具体涉及纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法。
背景技术
铝粉由于密度高、耗氧量低和高的燃烧热，对提高比冲的作用相当显著，因此被作为金属燃料广泛地应用在固体火箭推进剂中。相对于传统的微米铝燃料，纳米铝燃料所具有的特殊小尺寸效应和表面效应使其具有更高的反应活性和能量释放效率。然后，纳米铝化学性质较微米铝更加活泼，更易与外界的环境因素（温度、湿度、气氛等）发生相互作用，在其表面形成较高含量的惰性氧化膜，从而丧失大部分活性。因此，纳米铝燃料的活性保持成为实际使用过程中需要解决的重要问题。
在纳米铝活性保持的诸多方法中，表面包覆设计被证实是一种行之有效的途径。比如：美国宾夕法尼亚州立大学Matsoukas教授课题组采用化学蒸发沉积途径分别将异丙醇、甲苯、十八氟十氢萘等包覆于纳米铝表面（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6:7942–7947），一定程度上保护了纳米铝的活性。叶明泉等（CN103506621A）公开了一种氟橡胶包覆纳米铝粉复合粒子的制备方法，包覆层氟橡胶可延缓纳米铝粉的常温氧化，提高纳米铝粉的高温氧化速率及热量释放速率。赵凤起等（CN103611943A）公开了一种碳包覆纳米铝粉的制备方法，包覆后纳米铝粉可有效阻止纳米铝的氧化，保持了纳米铝的活性。然而，研究中涉及的包覆材料多为惰性物质，非固体火箭推进剂配方组分，燃烧热值不高。
纳米铜是固体推进剂中常用的燃速催化剂，合成出纳米铜包覆铝复合燃料；一方面，在低温下可保持铝燃料的活性，阻止其进一步钝化；另一方面，在高温下通过合金化作用或铝热效应可提高铝燃料的点火燃烧性能。申请人曾在《置换还原法制备核壳结构Cu/Al复合粉末》（化学学报，2017，65：81-85）报道了一种纳米铜包覆微米铝粉的合成工艺，以明胶为保护剂、氟离子为络合剂的水溶液中，采用铝粉直接置换还原可溶性铜盐的方法，实现了纳米铜在微米铝粉表面的快速化学沉积。然后，当纳米铝替换微米铝后，采用此种合成工艺，置换出来的铜粒子并没有沉积在纳米铝的表面，而是形成简单的铜粒子和纳米铝的两元金属混合物。其原因为：纳米铝相比于微米铝，粒径更小，置换出来的纳米铜不足以依靠静电引力吸附在纳米铝表面。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，采用“双络合剂”制备纳米铜包覆纳米铝，提高纳米铝燃料在固体火箭推进剂中的应用性能，为纳米铜包覆铝复合燃料在固体火箭推进剂中的应用提供技术支撑。
本发明的技术解决方案是：该纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法是在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，添加痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，将反应获得的***产品离心分离，得到纳米铜包覆铝复合燃料。
其中，该纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法包括以下具体步骤：
（1）常温常压下，分别配置一定浓度的硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液，将硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液依体积比1:1混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；将氢氧化铜悬浊液离心分离，用去离子水洗涤至酸碱度中性，得氢氧化铜；
（2）将氢氧化铜和铝粉加入到水中进行超声分散和搅拌分散，得到氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液；
（3）将步骤（2）的混合水相悬浊液中加入痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，整个过程在500-800转/分搅拌下进行，反应一定时间后，将产物进行离心和洗涤，45℃干燥，得到纳米铜包覆铝复合燃料。
其中，所述铝粉的粒径范围为100 -800纳米。
其中，步骤（1）中，硫酸铜水溶液浓度控制在 0.01-0.1 mol/L，氢氧化钠水溶液浓度为硫酸铜水浓度的2.1倍。
其中，步骤（2）中，所述氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，氢氧化铜、铝粉和水三者的重量比是0.001-0.01：0.01：1。
其中，步骤（2）中，所述的超声分散的条件是：超声分散功率60-360瓦。
其中，步骤（3）中，所述痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠的重量为氢氧化铜的重量的百分之一；所述铝离子络合剂氟化铵在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中的浓度控制为0.05-0.2 mol/L。
其中，步骤（3）中，所述反应时间为1-5分钟。
本发明的原理是：常温常压下，纳米铝表面被一层致密的氧化膜所包裹，与铜盐能发生置换反应的前提是去除表面的氧化膜；在纳米铝和氢氧化铜的混合水相体系中，引入铝离子络合剂氟化铵，会破坏纳米铝表层的氧化膜，从而暴露出高活性的单质铝；因氢氧化铜具有较高的溶度积，在溶液中无法电离出自由移动的铜离子，活性单质铝仍然无法从氢氧化铜置换出铜单质；为此，纳米铝和氢氧化铜的混合水相体系中还加入了痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠，其作用是和氢氧化铜络合形成痕量铜-柠檬酸络合离子；痕量铜-柠檬酸络合离子可迅速被高活性的单质铝置换出铜单质，同时又释放出络合剂柠檬酸根；释放出的柠檬酸根将继续络合氢氧化铜形成痕量铜-柠檬酸络合离子，随之再次发生置换反应，并释放出络合剂；因此，在本发明中，置换反应和络合反应交替着进行直到氢氧化铜被完全置换成铜单质；由于体系中铜-柠檬酸络合离子的浓度是痕量的，且一直维持在一个近似相同的水平，有效地避免了体系浓度的变化对铜产品粒径的影响，通过减小铜-柠檬酸络合离子的浓度，有效降低纳米铜粒子的粒度，使其通过静电引力吸附在纳米铝表面。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1、依靠“双络合剂”，即痕量铜离子络合剂和适量铝离子络合剂，快速制备出纳米铜包覆纳米铝复合燃料。
2、制备过程在常温常压下进行，不引入任何一种表面活性剂，所需要生产设备简单，适合工业化生产。
3、纳米铜在纳米铝表面分布均匀，粒度均一，且调控痕量铜离子络合剂的浓度，还可控制纳米铜粒子的粒度。
附图说明
图1纳米铜包覆铝复合燃料的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的技术方案，但这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。
实施例1：制备纳米铜包覆铝复合燃料步骤如下：
（1）常温常压下，分别配置一定浓度的硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液，将硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液依体积比1:1混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；将氢氧化铜悬浊液离心分离，用去离子水洗涤至酸碱度中性，得氢氧化铜；其中，硫酸铜水溶液浓度是0.01mol/L，氢氧化钠水溶液浓度为硫酸铜水浓度的2.1倍；
（2）将步骤（1）所得的氢氧化铜和铝粉加入到水中进行功率60瓦的超声分散，得到氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液；其中，所述铝粉的粒径范围为100 纳米；所述氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，氢氧化铜、铝粉和水三者的重量比是0.001：0.01：1；
（3）将步骤（2）的混合水相悬浊液中加入痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，整个过程在500转/分搅拌下进行，反应5分钟后，将产物进行离心和洗涤，45℃干燥，得到纳米铜包覆铝复合燃料；所述痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠的重量为氢氧化铜的重量的百分之一；所述铝离子络合剂氟化铵在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中的浓度是0.05mol/L。
实施例2：制备纳米铜包覆铝复合燃料步骤如下：
（1）常温常压下，分别配置一定浓度的硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液，将硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液依体积比1:1混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；将氢氧化铜悬浊液离心分离，用去离子水洗涤至酸碱度中性，得氢氧化铜；其中，硫酸铜水溶液浓度是0.055mol/L，氢氧化钠水溶液浓度为硫酸铜水浓度的2.1倍；
（2）将步骤（1）所得的氢氧化铜和铝粉加入到水中进行功率210瓦的超声分散，得到氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液；其中，所述铝粉的粒径范围为450纳米；所述氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，氢氧化铜、铝粉和水三者的重量比是0.0055：0.01：1；
（3）将步骤（2）的混合水相悬浊液中加入痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，整个过程在650转/分搅拌下进行，反应3分钟后，将产物进行离心和洗涤，45℃干燥，得到纳米铜包覆铝复合燃料；所述痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠的重量为氢氧化铜的重量的百分之一；所述铝离子络合剂氟化铵在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中的浓度是0.125 mol/L。
实施例3：制备纳米铜包覆铝复合燃料步骤如下：
（1）常温常压下，分别配置一定浓度的硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液，将硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液依体积比1:1混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；将氢氧化铜悬浊液离心分离，用去离子水洗涤至酸碱度中性，得氢氧化铜；其中，硫酸铜水溶液浓度是 0.1mol/L，氢氧化钠水溶液浓度为硫酸铜水浓度的2.1倍；
（2）将步骤（1）所得的氢氧化铜和铝粉加入到水中进行功率360瓦的超声分散，得到氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液；其中，所述铝粉的粒径范围为800纳米；所述氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，氢氧化铜、铝粉和水三者的重量比是0.01：0.01：1；
（3）将步骤（2）的混合水相悬浊液中加入痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，整个过程在800转/分搅拌下进行，反应1分钟后，将产物进行离心和洗涤，45℃干燥，得到纳米铜包覆铝复合燃料；所述痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠的重量为氢氧化铜的重量的百分之一；所述铝离子络合剂氟化铵在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中的浓度是0.2 mol/L。
其中，图1纳米铜包覆铝复合燃料（800nm）的扫描电镜照片；由实施例1-3所得的纳米铜包覆铝复合燃料的理化指标如下表：
Claims (7)
1.纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，它是在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，添加痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，将反应获得的***产品离心分离，得到纳米铜包覆铝复合燃料；其特征是该制备方法包括以下步骤：
（1）常温常压下，分别配置一定浓度的硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液，将硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液依体积比1:1混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；将氢氧化铜悬浊液离心分离，用去离子水洗涤至酸碱度中性，得氢氧化铜；
（2）将氢氧化铜和铝粉加入到水中进行超声分散，得到氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液；
（3）将步骤（2）的混合水相悬浊液中加入痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，整个过程在500-800转/分搅拌下进行，反应一定时间后，将产物进行离心和洗涤，45℃干燥，得到纳米铜包覆铝复合燃料。
2.根据权利要求1所述的纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，其特征是：所述铝粉的粒径范围为100 -800纳米。
3.根据权利要求1所述的纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，其特征是：步骤（1）中，硫酸铜水溶液浓度控制在 0.01-0.1 mol/L，氢氧化钠水溶液浓度为硫酸铜水浓度的2.1倍。
4.根据权利要求1所述的纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，其特征是：步骤（2）中，所述氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，氢氧化铜、铝粉和水三者的重量比是0.001-0.01：0.01：1。
5.根据权利要求1所述的纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，其特征是：步骤（2）中，所述的超声分散条件是：超声分散功率60-360瓦。
6.根据权利要求1所述的纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，其特征是：步骤（3）中，所述痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠的重量为氢氧化铜的重量的百分之一；所述铝离子络合剂氟化铵在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中的浓度控制为0.05-0.2 mol/L。
7.根据权利要求1所述的纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，其特征是：步骤（3）中，所述反应时间为1-5分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810583312.8A CN108687359B (zh) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810583312.8A CN108687359B (zh) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108687359A CN108687359A (zh) | 2018-10-23 |
| CN108687359B true CN108687359B (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=63848711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810583312.8A Active CN108687359B (zh) | 2018-06-08 | 2018-06-08 | 纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108687359B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110480004B (zh) * | 2019-08-29 | 2021-11-09 | 南京理工大学 | 水热法制备碳包覆纳米铝粉的方法 |
| CN111331130B (zh) * | 2020-03-11 | 2022-03-18 | 淮阴师范学院 | 花状纳米氢氧化锰包覆铝复合材料的制备方法 |
| CN114309593B (zh) * | 2021-09-24 | 2024-04-05 | 中北大学 | 多元过渡金属包覆微米铝复合燃料的制备方法 |
| CN114853554A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-05 | 北京理工大学 | 一种具有催化效应的铝铜核壳结构金属燃料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001294910A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-26 | Korea Inst Of Mach & Materials | ナノサイズＣｕ−Ａｌ２Ｏ３複合粉末の製造方法 |
| CN102248159A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-11-23 | 北京工业大学 | 一种银包铝粉的制备方法 |
| CN104325137A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-02-04 | 中北大学 | 一种镀银铝粉的制备方法 |
-
2018
- 2018-06-08 CN CN201810583312.8A patent/CN108687359B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001294910A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-26 | Korea Inst Of Mach & Materials | ナノサイズＣｕ−Ａｌ２Ｏ３複合粉末の製造方法 |
| CN102248159A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-11-23 | 北京工业大学 | 一种银包铝粉的制备方法 |
| CN104325137A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-02-04 | 中北大学 | 一种镀银铝粉的制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Effect of electrolyte composition on the morphological structures of dendritic copper powders prepared by a spontaneous galvanic displacement reaction;Kai Zhuo等;《Korean Journal of Chemical Engineering》;20170315;第34卷;1483-1489 * |
| Synthesis and improved explosion behaviors of aluminum powders coated with nano-sized nickel film;Kyung TaeKim等;《Applied Surface Science》;20161109;第415卷;104-108 * |
| 化学镀法制备纳米Cu/Al复合粉末;刘小娣等;《功能材料》;20061231;第37卷(第8期);1335-1337 * |
| 置换法制备核壳结构Cu/Al复合粉末;程志鹏等;《化学学报》;20071231;第65卷(第1期);81-85 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108687359A (zh) | 2018-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108687359B (zh) | 纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法 | |
| CN105081305B (zh) | 多孔纳米零价铁及多孔纳米零价铁复合材料 | |
| CA2738365C (en) | Method for producing composite lithium iron phosphate material and composite lithium iron phosphate material produced by same | |
| CN109261155B (zh) | 一种碳纳米管/铜锌合金复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN110997198B (zh) | 银粒子及其制造方法 | |
| CN110066210B (zh) | 一种核壳型的纳米金属银和***复合物制备方法 | |
| CN111715254A (zh) | 一种氮修饰多孔碳包覆钴纳米颗粒催化剂的制备方法 | |
| CN110590483A (zh) | 含氟化合物包覆微纳米铝粉的制备方法 | |
| CN104722777A (zh) | 一种淀粉稳定化纳米零价铁的快速制备方法 | |
| CN111203177A (zh) | 一种EDTA-Pb废水的高效处理方法 | |
| KR20200025984A (ko) | 폴리머가 첨가된 산화그래핀 환원물-실리콘 금속입자 복합체 제조방법, 이에 의하여 제조되는 복합체 및 복합체를 이용하는 이차전지용 음극재 | |
| CN111763447A (zh) | 具有抑菌特性的石墨烯基水性防腐涂料及其制备方法 | |
| CN108452816B (zh) | 一种小粒径金属磷化物纳米粒子/还原型石墨烯复合材料及其制备方法 | |
| CN1208163C (zh) | 一种在水溶液中用化学还原法制备纳米镍及其合金粉体的方法 | |
| CN112753698A (zh) | 纳米金属-还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN112341299B (zh) | 喷雾共沉淀法制备纳米核壳Al@KIO4铝热剂的方法 | |
| CN101161338A (zh) | 负载Cu2O微粒子的氧化石墨及其制备方法 | |
| CN111774579B (zh) | 一种Al/Ni复合粒子及其制备方法 | |
| CN111362769B (zh) | 铝粉表面包覆片状氢氧化钴复合材料的制备方法 | |
| CN101406963B (zh) | 纳米银粉的制备方法 | |
| Wang et al. | Preparation of a Cu 2 O/gC 3 N 4 heterojunction with enhanced photocatalytic antibacterial activity under visible light | |
| CN114225897B (zh) | 一种改性凹凸棒负载纳米零价铁复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN111482183A (zh) | 一种复合光催化材料及其制备方法 | |
| CN110029330B (zh) | 一种铜锌合金复合材料及其制备方法 | |
| CN108039476B (zh) | 一种纳米氧化铟/碳复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220728 Address after: 230000 Woye Garden Commercial Building B-1017, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei City, Anhui Province Patentee after: HEFEI JINGLONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: No. 111, Changjiang West Road, Huaian, Jiangsu, Jiangsu Patentee before: HUAIYIN NORMAL University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240201 Address after: Room 139, 1F, Comprehensive Operation Center, InterContinental E-Commerce Industrial Park, Comprehensive Bonded Zone, Khorgos City, Ili Kazak Autonomous Prefecture, Xinjiang Uygur Autonomous Region, 835000 Patentee after: Xinjiang Nayang Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 230000 Woye Garden Commercial Building B-1017, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei City, Anhui Province Patentee before: HEFEI JINGLONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |