以甲醛为还原剂制备超细铜粉的研究

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液相还原法制备超细铜粉的研究进展

致可分为固相法、相法和液相法。其中液相化学气还原法由于具有设备简单，艺流程短，工产量大，易工业化生产等优点，得到了人们的青睐。
到了广泛的应用，电子浆料¨ 润滑油Ｊ催化如０、Ｊ、
剂以及医学等领域。超细铜粉的研制是一项可能对铜及其合金带来革命性变化的关键技术，有具
ｔｅｎｏｅｔｌａｐｉａｉｎｎｄｖｒｅｆｅｄＴｈｓｐｐｒｍａｎｙｄｓｒｂｄｔｅｌｑｉｈｓｅｕｔｏｉｓａｄｐｔｎｉｐｌｔｏｓｉｉｅｓｌｓ．ｉａｅｉｌｅｃｅｈｉｕｄｐａｅｒｄｃｉｎａｃｉｉｐｏｅｓｗｈｃｓｗｉｅｙｕｅｒｃｓｉｈｗａｄｌｓｄ，ａｄｔｒｐｒｔｏｆｕｔａ－ｎｏｐｒｐｗｄｒｂｈｉｕｄｐａｅｒ — ｎｈｅｐｅａａｉｎｏｌｆｅｃｐｅｏｅｙｔｅｌｑｉｈｓｅｒｉｄｃｉｎｍｅｈｄａｌａｈｄｉｃｔｎｔｃｎｑｆｃｐｅｏｅｕｆｃｒｎｒｄｃｄｏｓｕｔｔｏｓｗｅｌｓｔｅｍｏｆａｉｅｈｉｕｅｏｏｐｒｐｗｄｒｓｒａｅｗｅｅｉｔｏｕｅ．Ｓｍｅｉ— ｏｉｏｓｅｎｉｉｎｆｒｔｅｆｔｒｆｕｔａｆｎｏｐｒｐｗｄｒｐｅａａｉｎｗｅｅｐｕｏｗａｄｕｓａｄｖｓｏｏｈｕｕｅｏｌｒ — ｅｃｐｅｏｅｒｐｒｔｒｔｆｒｒ．ｉｏ

超细铜粉末的制备及其应用研究

超细铜粉末的制备及其应用研究一、前言超细铜粉末是一种具有广泛应用前景的功能性材料，因其具有优异的物理和化学性能而被广泛应用于涂料、电子器件、催化剂等各个领域内。

本文将重点介绍超细铜粉末的制备及其应用研究，并对该领域的未来发展趋势进行展望。

二、超细铜粉末的制备方法超细铜粉末的制备工艺以电化学法、物理法、化学法为主要手段，下面将分别进行介绍。

1. 电化学法电化学法是控制高纯度铜离子还原产生铜粉末的方法。

该方法可以控制粉末的大小、形态和晶型等，而且还可制备出极细小的细胞状粉末。

2. 物理法物理法包括溅射法、气相凝聚法等多种方法。

其中，气相凝聚法是将铜基材料加热到高温并在惰性气体气氛下蒸发，然后通过凝结和冷却来制备超细铜粉末。

3. 化学法化学法又包括溶剂热法、水热法等多种方法。

其中，水热法是先将铜盐水溶液中的铜离子形成核心，然后通过水热反应来产生超细铜粉末。

三、超细铜粉末的应用研究超细铜粉末的应用涉及到多个领域，下面将分别进行介绍。

1. 电子器件超细铜粉末的导电性能和高热传导性能，使其在电子器件中得到广泛应用。

例如：在印刷电路板、太阳能电池、微波集成电路制备等方面。

2. 涂料超细铜粉末被广泛应用于金属涂料，因具有引领性的光泽和电导性能良好、降低光电反应等特点，使其成为一种广泛应用领域。

例如：在汽车漆、涂料、电磁波屏蔽材料、热防护纤维等方面。

3. 催化剂超细铜粉末具有较高的比表面积以及优异的催化性能，使其可以用于氢气制备、甲烷催化燃烧和VOCs的去除等实际应用中。

四、超细铜粉末的应用前景展望随着当前经济的逐步发展和技术的不断提高，超细铜粉末将在更多领域得到广泛应用。

例如，在制备导电聚合物材料方面，超细铜粉末将会在储能领域中得到广泛应用。

另外，超细铜粉末凭借其优异的导电性能、高热传导性能以及优秀的防腐剥落性能等优点，将在金属涂料、电子器件等领域不断发挥着更重要的作用。

五、结论本文系统地介绍了超细铜粉末的制备方法及其应用研究，通过对当前领域内应用的归纳和总结，对超细铜粉末的未来发展趋势进行了展望。

撞击流反应器中以甲醛为还原剂制备纳米铜粉的研究

撞击流反应器中以甲醛为还原剂制备纳米铜粉的研究周玉新;刘朝霞;郭嘉【摘要】在浸没循环撞击流反应器(SCISR)中,采用五水硫酸铜为原料,以甲醛为还原剂制备纳米铜粉.初步确定了制备纳米铜粉的最优工艺条件:Cu2+的浓度0.2 mol/L,甲醛与铜物质的量比为2∶2,氢氧化钠与铜物质的量比为4∶2,反应温度为70℃,反应时间为20 min,2％ PVP用量为60 mL,产品收率可达99％以上.并采用TEM和XRD对产品进行表征.所得产品呈针形,直径约10 nm,长30～70 nm,纯度很高.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2013(030)013【总页数】4页(P27-30)【关键词】撞击流;甲醛;纳米铜粉【作者】周玉新;刘朝霞;郭嘉【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074;武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074;武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TQ131.20 前言与普通铜粉相比，纳米铜粉具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，从而呈现出如下的物理、化学特性:①低熔点、高比热容、高热膨胀系数;②高反应活性、高扩散率;③高强度、高韧性、高塑性;④奇特磁性;⑤极强的吸波性［1］。

纳米铜粉的制备方法主要有:电解法、机械化学法、γ-射线法、气相蒸气法、等离子体法及液相还原法［2-7］。

甲醛是一种价格比较低廉的还原剂，已广泛应用于化学电镀领域。

用甲醛法直接还原硫酸铜溶液可制备超细铜粉，在很短时间内就可以将反应体系中生成的氢氧化铜和氧化铜微粒还原成铜超微粒子，不会出现氧化亚铜中间体，粒子成核速度快，生长过程短。

本实验以五水硫酸铜为原料，以甲醛为还原剂进行纳米铜粉的制备研究。

1 实验部分1.1 浸没循环撞击流反应器如图1所示，浸没循环撞击流反应器(简称SCISR)适用的体系有:液-液相及液-固相。

负载铜银粉导电胶制备的最佳工艺选择

收稿日期: 2009- 07- 0 3
94
内蒙古石油化工 2009 年第 21 期
高分散度的微细体系具有极大的比表面积和很高的表面吉布斯自由能, 从而产生很强的界面吸附作用 , 使A g 吸附在C u 粉表面。该方法不仅解决了铜的不必要浪费 , 而且克服了用 Cu 还原银氨溶液, 生成的铜氨配离子吸附在Cu 的表面, 严重阻滞置换反应的进行, 致使只能得到表面点缀结构的铜一银双金属粉 , 而得不到表面包覆结构的铜一银双金属粉的缺点。
Ξ
度为 25% 的溶液, 在反应器中按一定的比例配制 C uSO 4 与氨水的混合溶液。然后将一定量的Zn 粒加到混合溶液中, 搅拌, 使二者发生氧化还原反应, 生成单质铜, 反应后的溶液经离心沉淀器除去上部清液 , 先用 6% 的 H 2SO 4 除去过量 Zn, 再用蒸馏水洗涤 3 次。然后以玻璃球为球磨介质 , 在球磨罐中加人制得的铜粉, 加入少量水 , 湿法球磨一段时间。 1. 3 镀银铜粉的制备 1. 3. 1 还原剂液的配制将 2. 0g38% 甲醛加入到 130 无水乙醇中 , 搅拌使其充分混合均匀, 配制成还原液。 1. 3. 2 银氨溶液的配制取 A gN O 38. 5g, 加入一定量蒸馏水使其溶解 , 在搅拌下逐渐滴加 25%N H 3 H 2O 至刚好无沉淀 , 再加入蒸馏水稀释至 100mL 。 1. 3. 3 镀银铜粉的制备将 10 制得的铜粉放置于 250m L 三口瓶中, 加入还原液 , 搅拌使其均匀分散 , 升温至 52℃。边搅拌边滴加银氨溶液 , 滴加结束后继续反应 1. 5h。停止反应后, 过滤 , 将得到的粉末用 6% 稀硫酸和蒸馏水分别洗涤 2 次 , 滤去清液后再重复上面的步骤 2 次。将最后得到的粉末洗涤干燥后以玻璃球为球磨介质湿法球磨一定时间 , 得到片状镀银铜粉。 1. 4 导电胶的制备 1. 4. 1 纳米 S i O 2 粒子的分散的实现。 [ 参考文献 ] [1 ] 周长久. 国内领先的数字变电站技术 [ J ]. 云南电业, 2006, (11) : 7. [2 ] 朱大新. 数字化变电站综合自动化系统的发展 [ J ]. 电工技术杂志, 2001, 4(2) : 20～ 22. [ 3] 高翔, 张沛超. 数字化变电站的主要特征和关键技术 [ J ] . 电网技术 , 2006, 30 ( 23) : 6 7 .

以甲醛为还原剂制备超细铜粉的研究

注：（ａ）表示不加明胶的测定结果，（ｂ）表示加入明胶的侧定结果。
图４明胶量对铜粉粒径的影响Ｆｉｇ．４ＥｆｆｅｃｔｏｆｇｅｌａｔｉｎＯｉｌｔｈｅｃｏｐｐｅｒｐｏｗｄｅｒｇｒａｉｎｓｉｚｅ
表４明胶量对颗粒平均粒度的影响Ｔａｂｌｅ４Ｅｆｆｅｃｔｏｆｇｅｌａｔｉｎｏｎｔｈｅｃｏｐｐｅｒｐｏｗｄｅｒ
图２、图３是测得铜粉的ＳＥＭ扫描电镜图和ＴＥＭ透射电镜图。
氧化钠和２．６ｍｏｌ／Ｌ的甲醛溶液各３０ｍＬ，也恒
温于７０℃。
ｃ．在搅拌的条件下将氢氧化钠缓缓地加入到
反应器中，反应体系由原来的深蓝色溶液变成浅
蓝色沉淀，随着氢氧化钠的不断加入，体系也相应
地发生变化。由浅蓝色沉淀渐渐变为黄色沉淀到
最后变为暗红色，待反应２５ｒａｉｎ后再将甲醛溶液
【’。’。’１
ｉ！！兰
质中将二价的铜离子还原至一价的氧化亚铜，再
铜粉还原溶液｝
第３０卷葡萄糖溶液
氢氧化钠溶液ｌ
圃 ——＿－恒温７０℃
ｎ百 ——＿－恒温７０℃
加入甲醛将氧化亚铜还原至金属铜粉，此法相当于延长了甲醛还原法中氧化亚铜中间体的生长过
、兰竺
静置
程，从而以氧化亚铜颗粒的大小和分布来影响铜
粉的特性。其反应式如下：
ｍ。由此观之，甲醛作还原剂不仅价格低廉，而且
制得的铜粉比之前两种相对较细，它广泛用于化学镀领域，尤其是用于铜、银、金等镀液的配制。由此证明甲醛是一种很好的还原剂。
为了改善最终产物粒度的均匀性，本文通过用葡萄糖预还原法实现了这一目的，并制备出粒径在４００ｉｌｍ以下且粒径相对较均匀的超细铜粉。
１实验部分
１．１试剂与仪器试剂：五水硫酸铜、氢氧化钠、明胶、磷酸三丁

超细铜粉的制备工艺研究进展

超细铜粉的制备工艺研究进展杨国启;郭顺;张学清;郑爱国;周小军【摘要】详细介绍了超细铜粉的各种制备方法,包括各种物理和化学方法,并对各种制备方法的过程、优缺点及其应用情况进行简要评述,指出了今后超细铜粉制备需要关注的问题,点明了今后超细铜粉的研究方向.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2015(031)003【总页数】5页(P61-65)【关键词】超细铜粉;制备方法;进展【作者】杨国启;郭顺;张学清;郑爱国;周小军【作者单位】宁夏东方钽业股份有限公司,宁夏石嘴山753000;国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山753000;宁夏东方钽业股份有限公司,宁夏石嘴山753000;国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山753000;宁夏东方钽业股份有限公司,宁夏石嘴山753000;国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山753000;宁夏东方钽业股份有限公司,宁夏石嘴山753000;国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山753000;宁夏东方钽业股份有限公司,宁夏石嘴山753000;国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山753000【正文语种】中文【中图分类】TB44超细颗粒是指粒径介于10－9～10－5 m的微小粒子，包括纳米颗粒(10－9～10－7 m)和微细颗粒(10－7～10－5 m)，其集合体称为超细粉体［1］。

由于超细颗粒具有比表面积大、表面活性高等特点，使超细粉体在机械、电磁、热、光、化学等方面性能特异，因而被广泛应用于宇航、国防、化工、冶金、电子、生物工程和核工业等方面。

超细铜粉具有不同于块状和大颗粒金属材料的特殊性能，在催化剂、涂料、电子、医学和生物等领域具有广阔的应用前景，它的研究已成为特殊功能材料研究和开发的重要课题之一。

近年来，有关超细铜粉的制备研究，国内外都有不少报道，大致可以分为物理和化学的方法。

物理制备工艺有粉碎法、机械化学法、热分解法、气相蒸发法和γ射线法等;化学制备工艺有液相化学还原法、电解法与超声电解法、反胶团或微乳液法、多元醇法及微波多元醇法、超临界流体干燥法(SCFD)和水热还原法等。

液相还原法制备超细铜粉的研究进展

液相还原法制备超细铜粉的研究进展　谭　宁1,温晓云2,郭忠诚1,陈步明1(1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南　昆明　650093;2.云南铜业集团有限公司,云南　昆明　650051) 摘　要:超细铜粉由于其特殊的性能,因而应用范围很广泛。

其制备的工艺也引起了广泛的关注,其中液相还原法由于其特殊的优点,故研究的较多。

文中阐述了液相还原法制备超细铜粉的工艺的研究进展以及铜粉表面改性的工艺,并提出了问题及对未来的展望。

关键词:超细铜粉;液相还原法;表面改性中图分类号:TG144　文献标识码:A　文章编号:1006-0308(2009)02-0071-04The D evelop m en t of Ultraf i n e Copper PowderPrepara ti on by L i qu i d Pha se Reducti ve ProcessT AN N ing1,W E N Xiao-yun2,G UO Zhong-cheng1,CHEN Bu-m ing1(1.Faculty ofMaterials and Metallurgical Engineering,Kun m ing University of Science and Technol ogy,Kun m ing,Yunnan650093,China;2.Yunnan Copper Gr oup Co.,L td.,Kunm ing,Yunnan650051,China)ABSTRACT:Due t o the excep ti onal perfor mance of the ultrafine power,and thus it has a wide range of app licati on.The p r ocess of ultrafine power p reparati on by liquid phase reductive p r ocess and the copper surface modificati on p r ocess are described,and the issue and the visi on f or the future of the ultrafine copper powder is put for ward.KEY WO R D S:ultrafine copper power;liquid phase reductive p r ocess;the surface modificati on p r ocess超细铜粉由于其特殊的物理、化学性能,目前广泛应用于电学、涂料、催化、医学等领域。

化学镀铜法制备Cu—Mo复合粉体及其应用

２４
江’舍ｊＩ
２０月三０年８第期１
化学镀铜法制备Ｇｕ—Ｍｏ复合粉体及其应用＊
陶应放郭绍义２
（．江省金研究院有限公司杭州１浙台２浙江理工大学机械工程系杭州．
摘
３０１；１０１３０１）１０８
要：究了以甲醛为还原剂在Ｍｏ研粉体上直接化学镀铜的制备Ｃｕ—Ｍｏ复合粉体工艺，并探讨了镀液组
成及工艺条件对Ｍ粉末化学镀铜的影响，ｏ用扫描电镜和能谱分析了镀覆效果。结果表明该工艺配方简便易行，具有良好的镀覆能力，可以实现ｃｕ对Ｍｏ粉体的包覆。初步的研究还显示利用该
覆方法进行研究和改进，实现对超细甚至纳米钼并
粉体的均匀包覆。
一
钼粉由株洲硬质合金集团有限公司提供（ＭＦｏ
１。）
本项目为浙江省科技厅资助基金项目（０７２０３２０Ｆ０１）
２１００年８月第三期
１２实验方法．
备ｃ —Ｍ复合粉体的工艺及讨论其影响因素。并ｕｏ期于将该复合粉体适当处理后，用热压成形的方采
式，以获得致密、热导电性能优异的钼铜合金。导
１实验
１１实验仪器及原料．
ＨＳ２型恒温水浴锅，力搅拌器，Ｂ一５０ＨＩＩ磁Ｓ２０超声波清洗机。化学药品有硫酸铜（ｕＯ・ＨＯ，ＣＳ４５２）乙二胺四乙

新制cu(OH)2,与甲醛反应实验

新制cu（OH）2，与甲醛反应的实验探究摘要：甲醛与新制cu （oh）2的反应产物是什么？生成的沉淀是cu还是cu2o？生成的气体是h2还是co？在文章《对甲醛与新制氢氧化铜反应的实验研究》中，认为生成的沉淀主要是cu，少量是cu2o且生成的气体是co。

笔者对实验的结果提出了怀疑，并进行了下列实验，证明沉淀全部是cu2o，气体是h2，并对适宜的浓度进行了探查。

关键词：甲醛；氢氧化铜；铜；氧化亚铜；铜中图分类号：g632 文献标识码：b 文章编号：1002-7661（2013）07-011-01一、实验部分1、实验试剂与仪器试剂：甲醛，五水硫酸铜，氢氧化钠，浓氨水，浓硫酸，浓硝酸，硝酸银2、探究cu（oh）2与甲醛反应的产物（1）取两只试管，加入2ml10%氢氧化钠溶液，滴5滴10%的硫酸铜溶液，振荡，有蓝色絮状物生成，加入2ml甲醛溶液，振荡，无现象，将试管放入60oc的热水浴中加热，有大量细小的气泡产生，蓝色絮状物逐渐变为黑色，溶液变为粉红色，最后黑色物质变为红棕色，实验结束后沉于试管底部。

（2）验证沉淀取出试管，吸去上层清液，用蒸馏水洗涤2次后，向其中一支试管中加入70%的浓硫酸，90oc水浴加热，约30min后，沉淀几乎没有减少，溶液无色澄清。

吸去上层清液，向试管中加入几滴浓硝酸，反应剧烈，沉淀瞬间消失，并产生大量红棕色气体，溶液变为绿色，放置1min后，溶液变为浅蓝色。

向另一支试管中加入足量浓氨水，刚开始无现象，大约5min后有很浅的蓝色出现，沉淀几乎没变，静置12h后，沉淀全部溶解，得到深蓝色溶液。

由此可得出结论，该反应的反应产物应该是氧化亚铜，而没有铜生成。

3、检验生成的气体取一支具支试管（直径15mm），加入8mlnaoh溶液、20滴10% cuso4溶液，8ml甲醛溶液，60oc水浴加热，将生成的气体通入银氨溶液，一直到反应结束，银氨溶液都没有发生变化，因此，产生的气体不是co。

超细铜粉的制备技术及其应用

超细铜粉的制备技术及其应用樊友奇张传福*湛菁邬建辉(中南大学冶金科学与工程学院长沙 410083)摘要综述了超细铜粉的各种制备技术，对各种制备方法的优缺点进行了评述，并简要介绍了超细铜粉在材料领域的应用，最后针对目前国内外的研究现状，对今后超细铜粉的制备研究工作提出了几点建议。

关键词超细铜粉制备技术应用Preparation Technology and Application of Superfine Copper PowderFan Youqi, Zhang Chuanfu*, Zhan Jing, Wu Jianhui(College of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083)Abstract In this paper, the preparation technology of superfine copper powder are reviewed. And advantages and disadvantages about them are commented. As well, the applications of copper powder in material field are referred. At last, according to the domestic and abroad research, several suggestions of following research are put forward.Key words Superfine copper powder, Preparation technology, Application超细材料是20世纪80年代中期发展起来的新兴学科，而金属超细材料是超细材料的一个分支。

化学还原法制备超细铜粉工艺及机理研究

ｄｔｒｎｄｔｅｂｓｐｏｅｓｆｒｐｅａｉｇｓｐｒｎｏｐｒｐｗｄｍ，ｈｏｐｒｍｏｐｏｏｙｐｒｃｅｓｚｒｈｒｃｅ－ｅｅｍｉｅｈｅｔｒｃｓｏｒｐｒｕｅｆｅｃｐｅｏｅｔｅｃｐｅｒｈｌｇ，ａｔｌｉｗｅｅｃａａｔｒｎｉｉｅ
ｆｒＰｒｐａｉｔａｎｅＣｏｏｅｒｎｇＵｌｒｆｐｐｅｗｄｅｓｉｒＰｏｒ
Ｑａ— ｉｇＷＡＧＸａ－ａ，ＷＡＧＹｎｆｎＵＹｎｐｎ，ＮｉｙｎｏＮａ－ｅｇ
（ｃｏｌｆｔｉｌＳｉｃｎｎｉｅｒｇＳｅｙｎｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙＳｈｏｏｅａｓｃｅｅａｄＥｇｎｅｉ，ｈｎａｇＵｉｓｙｏｃｎｌｇ，ＭａｒｎｎｅｔＴ
（阳工业大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳１０７）沈１８１摘要：了提高超细铜粉分散性、匀性及抗氧化性，用几种化学还原法工艺分别制备了铜为均采
粉，通过反应现象探讨了温度、原剂、还添加剂及葡萄糖预还原对铜粉性能的影响，用ＳＭ、度利Ｅ粒
Ｓｅｙｎｌ０７Ｃｉａｈｎａｇ１８，ｈｎ）１
Ａｂｔａｔｏｉｒｖｈｉｅｓｉｔ，ｎｆｒｔｎ．ｔｏｉｉａｉｔｏｌａｆｅｃｐｅｏｅ，ｓｖｒｌｃｅｃｌｓｒｃ：Ｔｍｐｅｔｅｄｓｒｉｌｙｕｉｍｉａｄｄｉｘｄｚｂｌｙｆｕｔ－ｎｏｐｒｐｗｄｒｅｅａｈｍｉａｏｐｂｉｏｙｎ— ｉｒｉｒｄｃｉｎｐｏｅｓｓｗｒｍｐｏｅｏｐｅａｅｃｐｅｏｅＴｅｉｆｅｃｆｔｅｒａｔｎｔｍｐｒｔｒ，ｒｄｃｎ — ｅｕｔｒｃｓｅｅｅｅｌｙｄｔｒｐｒｏｐｒｐｗｄ￣．ｈｎｌｎｅｏｈｅｃｉｅｅａｕｅｅｕｉｇａｏｕｏｇｎｓａｄｔｅｎｌｃｓｒ－ｅｕｔｎｏｏｐｒｐｗｄｒｐｏｅｔｅｅｅｄｓｕｓｄｂｂｅｖｎｈｈｎｍｅｏ．ｏｅｔ，ｄｉｖｓａｄｇｕｏｅｐｅｒｄｃｉｎｃｐｅｏｅｒｐｒｓｗｒｉｓｅｙｏｓｒｉｇｔｅｐｅｏｎｎＴｉｏｉｃ

【文献综述】硫酸铜还原制备铜粉

文献综述高分子材料与工程硫酸铜还原制备铜粉1. 引言目前，关于超细颗粒(超微颗粒) 的规定是根据所研究超细微粉的制备、观察、基本特性及应用的难易程度的不同，规定其粒径在lμm 以下、1nm以上的微粉均可以称为超细微粉。

我国目前所研究的超细粉末的尺寸主要是1μm 以下，0.1μm 以上的微米、亚微米超细粉。

同时，国内外把颗粒尺寸在1nm～100nm 之间的粉末材料称为纳米材料。

在工程学上，把小于0.5μm 的粒子称为超细颗粒，如黄培云在粉末冶金或贵金属粉末的制备中也以0.5μm 为限。

超细微粒高的表面能和大的比表面，使它具有许多奇特的物理化学性质，并在冶金、化工、轻工、电子、国防、核技术和航空航天等领域表现出极其重要的应用价值。

如超细铜粉可作高效催化剂、导电涂料，还可用作导电复合材料原料、电极材料、添加剂等。

因此，制备性能良好的超细铜粉是实现它优异性能最最关键的一步[1]。

超细铜粉是指粒径介于10-9～10-5m之间微小的铜粒子，包括微细铜颗粒(粒径在10-7～10-5m之间)和纳米铜颗粒(粒径在10-9～10-7m之间)。

由于超细铜粉存在表面界面效应、小尺寸效应、量子尺度效应和量子隧道效应等基本特征，所以它具有与许多相同成分的常规材料不同的性质,在力学、电学、化学等领域有许多特殊性能和极大的潜在应用价值。

超细铜粉是一种棕色或略带紫色的微细粉末,纳米铜粉则呈褐红色,它们都具有很高的活性。

其制备与应用的研究已引起了人们的广泛关注[2]。

一般对超细铜粉的要求是:产物纯度高，粒径分布均匀且较窄,颗粒未团聚，表面没被氧化，结晶性好等。

超细铜粉的应用非常广泛，如可用作（1）：导电填料，随着涂料工业的迅速发展，涂料已经不仅用于各种产品的保护和装饰，而且一些具有特殊功能的涂料也相继问世，导电涂料就是其中的一种。

近几十年来，随着科学的发展和技术的进步，特别是电子工业的迅速发展，需要涂料具有导电性的场合越来越多，例如，用于取暖和冬季汽车玻璃防霜等的加热漆，用于消除静电的防静电漆，以及近十几年兴起的用于电子设备屏蔽电磁波干扰的导电涂料等。

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１实验部分
１．１试剂与仪器试剂：五水硫酸铜、氢氧化钠、明胶、磷酸三丁
脂、甲醛、葡萄糖。仪器：日本ＪＥＭ一１００ＥＸＩＩ型透射电子显微
镜、剑桥Ｓ－２５０型扫描电子显微镜、ＪＬ一１１５５型激光粒度分布测试仪、Ｈ．Ｈ．Ｓ型恒温电热水浴锅。１．２甲醛直接还原法制备超细铜粉
取配制好的０．５ｍｏｌ／Ｌ五水硫酸铜溶液５０ｎ１Ｌ予反应器中，并恒温于７０℃；在另一反应器中取７．０ｍｏｌ／Ｉ，的氢氧化钠３０ｍＬ，也恒温于７０℃，并在搅拌条件下将该溶液缓缓加入到硫酸铜溶液中。随着氢氧化钠的不断加入，反应体系开始发生变化，颜色由原来的深蓝色溶液开始出现浅蓝色沉淀；当氢氧化钠加入到一定量后，沉淀由浅蓝逐渐变为黑色，直至加完后，整个体系为黑色状态。此时将恒温于７０℃的２．６ｍｏｌ／Ｌ甲醛溶液缓缓加入到反应器中，随着甲醛的不断加入，黑色沉淀开始退去；待１５ｍｉｎ反应完全后观察之，发现产物铜粉颗粒粗大，成细沙状，均匀性相当差。通过沉降法在极短的时间内就可以看到溶掖澄清，以此说明甲醛直接还原法是不能得到颗粒较细、均匀性较好的铜粉。为了能谚获得较为满意的
从表ｌ可看出，如果反应温度太低，反应要么根本无法进行，要么反应不完全；当温度达到
万方数据
第４期
廖戎等：以甲醛为还原剂制备超细铜粉的研究
·４１９·
圈３超细铜粉的ＴＥＭ照片Ｆｋ．３ＴＥＭｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｏｆｕｌｔｒａｆｉｎｅｃｏｐｐｅｒｐｏｗｄｅｒ
！！坐！型！坚裹垡１塑温掣度坚对翌氧！垒化！！还堂原垡反塑应！！趔的！影！亘响！里２兰熊坠ｉ！璺
籼２＋＋５衄一＋ｃ６Ｈ，：０。——出ｌ：０｝＋３心Ｏ＋ｃ５Ｈｌ，０５ｃ。０一ｎＣｕ，０＋ＨＣＨ（）＋ｏＨ一ｍ△℃ ２Ｃｕ４＋ＨＣＯＯ一十Ｈ。Ｏ
１．３．２实验步骤
蒸馏水洗涤４次产品（超细铜粉）
图１工艺流程图Ｒ§１Ｐｒｏｃｅｓｓｃ｝ｍｔ
１．３．３粉末的性能测试
ａ．配制０．５ｍｏｌ／Ｌ的五水硫酸铜溶液和葡萄
反应温度ｔ／℃
ｚｏ
３０
４０
５０
６０
７０
８０
６０＂Ｃ以上时，反应就可以得紫红色的超细铜粉。如果反应温度太高，不仅是对能源的浪费，而且由于反应的过于剧烈会导致其他意外发生，所以反应温度范围在６０～８０＂Ｃ，选择最适宜的反应温度为
７０℃。
２．２ｐＨ值对氧化还原反应的影响五水硫酸铜溶液、甲醛溶液、明胶溶液的量均
用激光粒度分布测试仪对加入不同最的明胶所制备的铜粉平均粒度进行测试，实验结果如表４和图４。
从表４和图４可知，当明胶量取２０ＩｎＬ时，所得铜粉粒径最小，即在本实验过程中应选择０．０３２ｇ／ｍＬ的明胶量为２０ｍＬ。同时从图４也看出并不是明胶的量加得越多越好，当明胶的最为３０ｍＬ时，铜粉的粒径显著增大。
万方数据
·４２０·
成都理工大学学报（自然科学版）
第３０卷
表３明胶对粒度分布的影响Ｔａｂｌｅ３ＥｆｆｅｃｔｏｆｇｅｔａｔｉｎＯＤ－ｔｈｅｇｒａｉｎｍｚｅｄｋｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
测定删ｍｎ掣产堂鼍乎掣产丝％｝之等等ＤＬａＪ
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Ｌａ／Ｕ），
、ａ，
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０．０
３．４０
１．７５
８．４６
注：（ａ）表示不加明胶的测定结果，（ｂ）表示加入明胶的侧定结果。
图４明胶量对铜粉粒径的影响Ｆｉｇ．４ＥｆｆｅｃｔｏｆｇｅｌａｔｉｎＯｉｌｔｈｅｃｏｐｐｅｒｐｏｗｄｅｒｇｒａｉｎｓｉｚｅ
表４明胶量对颗粒平均粒度的影响Ｔａｂｌｅ４Ｅｆｆｅｃｔｏｆｇｅｌａｔｉｎｏｎｔｈｅｃｏｐｐｅｒｐｏｗｄｅｒ
廖戎１孙波２谭红斌１
（１－西南民族学院化学与环境保护工程学院，成都６１００４１；２．成都理工大学信息工程学院）
［摘要］研究了采用葡萄耱顶还原法，以甲醛为还原荆制备超细铜粉的工艺，并且制得了２０～
４００ｎｍ范圈的超细铜粉。通过实验，研究了制备工艺条件：温度、ｐＨ值、表面活性荆、抗氧化剂
对超细铜粉曲粒度、均句性、防蚀性等的影响，获得了较佳工艺条件。
第３０卷第４期２００３年８月
成都理工大学学报（自然科学版）
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＥＮＧＤＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ）
［文章编号］１６７１—９７２７（２００３）０４—０４１７０５
Ｖｏｌ·３０№·４
Ａ“ｇ‘２００３
以甲醛为还原剂制备超细铜粉的研究
人相同量的硫酸溶液后所看到的滤液颜色基本趋于无色。由此可知，磷酸三丁脂对铜粉具有一定的抗氧能力。
３结论
ａ．实验研究得出，采用葡萄糖预还原法，以甲醛为还原剂制备出２０～４００ｎｎｌ范围的不同粒径的超细铜粉，较为理想的工艺条件是：ｐＨ＝１３～１４，反应温度７０＂Ｃ，采用适量明胶作为表面活性剂，磷酸三丁脂作为抗氧剂。
［关键词］超细铜粉；制各；还原荆；表面活性剂；抗氧剂
［分类号］０６１４．１２１
［文献标识码］Ａ
超细铜粉已被广泛应用于电学领域，用于导电胶、导电涂料和电极料的制造等。由于铜粉的价格比贵金属银粉、钯粉低廉得多，因而越来越受到人们的重视，具有广阔的应用前景ｎＭ“。
目前，制备铜粉的方法很多，除了球磨法外，还有激光气相合成法、高温气相裂解法、冷冻干燥法、超声化学法等。这些方法不仅成本高，而且设备昂贵，生产复杂。综合考虑以上方法的优缺点，我们选择液相还原法制备超细铜粉口Ｍ“。液相化学还原法是一种纯化学方法。在液相化学还原法中，制备超细铜粉采用的还原剂一般有次亚磷酸钠、水合肼、抗坏血酸等。据报道，以抗坏血酸所制得铜粉粒径为５００ｎｍ到７ｐｍ之间“］，而以水合肼所制备的铜粉粒径为５０～５００ｎｍＬ“，但本方法以甲醛作还原剂，所制得的铜粉粒径为２０～４００
表５抗氯剂对铜粉防蚀能力的影响
Ｔａｂｆｅ５Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｎｔ／ｏｘｉｄａｎｔＯｎａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
垡婴鲤竺鲤型竺
加人抗氧剂名称
不加鼍嚣訾骂誓
空气中干燥时间／ｔＩｌｌｎ
１００
滤液中ｃｕ２＋颜色深浅情况
很浅
空气中不同干燥时间／ｍｉｎ
３００
滤液中ｃｕ外颜色墚浅情况㈨牌加深瑚徽｜躲ｍ躲喜；繇较浅
ｍ。由此观之，甲醛作还原剂不仅价格低廉，而且
制得的铜粉比之前两种相对较细，它广泛用于化学镀领域，尤其是用于铜、银、金等镀液的配制。由此证明甲醛是一种很好的还原剂。
为了改善最终产物粒度的均匀性，本文通过用葡萄糖预还原法实现了这一目的，并制备出粒径在４００ｉｌｍ以下且粒径相对较均匀的超细铜粉。
用透射电子显微镜和扫描电子显微镜拍摄所
糖溶液各５０ｍＬ于反应器中，并加入０．０３２ｇ／ｍＬ的明胶溶液２０ｍＬ作分散剂。为了防止在反应过程中产生大量的气泡，同时还可以加０．０４ｇ／ｍＬ
制备的超细铜粉末照片，观察颗粒的形貌和粒径。用激光粒度分布测试仪器测定粒度分布的均
匀性和稳定性。
的聚乙二醇２ｍＬ作消泡剂，并恒温在７０℃。ｂ．在另外的容器中分别配制７．０ｍｏＩ／Ｌ的氢
用甲醛法直接还原硫酸铜溶液制备超细铜
ｌ恒温７０℃
粉，在很短时间内就可以将反应体系中生成的氢氧化铜和氧化铜微粒还原为铜超微粒子，没有出现氧化亚铜中间体。由于在此法中粒子成核速度快，而且生长过程太短，导致产生的颗粒均匀性差。而通过葡萄糖预还原法，让葡萄糖在强碱性介
Ｉ竺！坚鱼壅鎏卜
一』竺兰
１’１１一—— Ｉ葡萄糖预还原溶液
ｂ．用激光粒度分布测试仪测定了明胶对粒度均匀性的影响，得出明胶的量既不能太少，否则会引起颗粒偏大，稳定性均匀性差；也不能太多，否则会因团聚作用而重现上述现象，因此明胶的量应根据反应物的量来确定ｎ］。
Ｃ．采用葡萄糖预还原法可明显改善粒度的分布，颗粒的均匀性优于甲醛直接还原法。
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ｉ！！兰
质中将二价的铜离子还原至一价的氧化亚铜，再
铜粉还原溶液｝
第３０卷葡萄糖溶液
氢氧化钠溶液ｌ
圃 ——＿－恒温７０℃
ｎ百 ——＿－恒温７０℃
加入甲醛将氧化亚铜还原至金属铜粉，此法相当于延长了甲醛还原法中氧化亚铜中间体的生长过
、兰竺
静置
程，从而以氧化亚铜颗粒的大小和分布来影响铜
粉的特性。其反应式如下：
反应结束前约１０ｍｉｎ加入２ｍＬ磷酸三丁酯作抗
ＣｕＳＯ，·５心Ｏ溶液浓度为０．５ｍｏｌ／Ｌ，甲醛
氧剂。ｅ．取出反应器，静置一段时间后，发现底部有
紫红色铜粉生成，将粉末用去离子水洗涤四次，并保存在去离子水中。
反应工艺流程图如图１所示。
浓度为２．６ｍｏｌ／Ｌ，一定量的明胶溶液，在强碱性（ｐＨ＝１３～１４）介质中，采用葡萄糖预还原法考察了反应温度对氧化还原反应的影响。
实验方法是把加入不同的抗氧剂所制得的铜粉在空气中干燥，使其分别与一定量的稀硫酸作用相同的时间，过滤后用目视法观察其滤液中Ｃｕｚ＋颜色深浅，从而确定其抗氧剂的优劣。表５是不同抗氧剂对铜粉防蚀能力影响的实验现象记录。
由表５中的作用时间和Ｃｕ２＋颜色的深浅可以看出磷酸三丁脂较其他几种抗氧化剂的抗氧能力要好。而且实验也显示出，如果只将铜粉在空气中干燥３０ｒａｉｎ，用磷酸三丁脂作抗氧剂，那么加
定性的影响高比表面的粉体能对表面活性剂产生强烈吸附作用，显著降低界面的能量，所以在超细粉体的制备中加入表面活性剂可产生防凝作用口］。为了
使制备的铜粉具有很好的颗粒均匀性和稳定性，我们在上述实验条件下进行了加入表面活性剂明胶的对比实验，其实验结果如表３所示。
从表３的数据可以看出，加明胶和不加明胶对粒度的均匀性和稳定性影响是很大的。在测定时间相同的情况下，表３中不加明胶累计５０％粒径的铜粉最大差值１．５１ｐｍ，是加入明胶的２倍多；而累积９０％粒径是加入明胶的７．７借多。由此可知，在不加表面活性剂的情况下，超细颗粒处于不均匀状态和不稳定状态。２．４表面活性剂明胶的量对粒度的影响