电沉积法制备纳米铜粉的研究.pdf

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1、第24卷第5期矿冶Vo1．24．NO．52015年10月MINING＆METALLURGY0ctober2015文章编号：1005—7854(2015)05-0032-05电沉积法制备纳米铜粉的研究汪瑞华一新徐存英周忠仁刘海鹏赵霁雯(昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明650093)摘要：研究了在摩尔比为2：1的尿素一氯化胆碱(Urea．ChC1)低共融溶剂(DES)中，将氧化亚铜溶解在该体系中，采用恒电位电沉积法，制备出了颗粒尺寸在40rim左右的纳米铜粉。通过单因素条件试验，结合扫描电镜(SEM)分析及电流效率分析，确定电沉积制备纳米铜粉

2、的最佳试验条件为：阴极材料为镍片，电解液温度为313—323K，槽电压为2．5V，电沉积时间为2h。关键词：低共融溶剂；恒电位电沉积；纳米铜粉中图分类号：TG146．11文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2015．05．009STUDYONELECTRODEP0SITIONPREPARATION0FC0PPERNANOPARTICLESWANGRuiHUAYi·xinXUCun--yingZHOUZhong—-renLIUHai-pengZHAOJi·-wen(FacultyofMetallurgical

3、andEnergyEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China)ABSTRACT：Coppernanoparticles(40nmindiameter)werepreparedbyconstantvoltageelectrolysisintheno-larratioof2：1urea-cholinechloride(ChCI)baseddeepeutecticsolventwithCu(I)oxide(Cu2O)asprecur-sor．Theo

4、ptimalexperimentalconditionofpreparingcoppernanoparticlesbyelectrodepositi0n，whichwasdeter—minedbysinglefactorexperimentandcombinedwithscanningelectronmicroscopy(SEM)analysisandcurrentel-ficiencyanalysis，isusingnickelplateasthecathodematerial，theelectrolytetemperaturebeing3

5、13～323K，thecellvoltage2．5Vandtheelectr0depositiontime2h．KEYWORDS：deepeutecticsolvents；constantcellvoltageelectrolysis；coppernanoparticles纳米铜粉由于其颗粒尺寸小(10～100nm)、比控制制备的铜粉颗粒大小的特点，因此电沉积法是表面积大、电阻小及量子尺寸效应、宏观量子隧道效比较有应用前景的纳米粉体的制备工艺。目前已有应等特点，因此纳米铜粉具有与常规材料不同的一的纳米晶体的电沉积方法有直流法、脉冲法、复合共些

6、新特性。近年来有关纳米铜粉的制备、性能及沉积法和喷射法等几种。例如，何峰等采用电解应用的研究在国内外一直受到广泛的关注。根据原法，用蒸馏水配制合适浓度的CuSO溶液，注入电解料状态的不同，纳米铜粉的传统制备方法主要分为槽中，同时向其中加入少量Hs0，使溶液pH为3固相法、气相法、液相法。电沉积法制备纳～6，然后加入一定量的用甲苯和油酸等表面活性剂米铜粉具有操作简单、工艺灵活、能够通过改变条件配制的有机液，通直流电后，获得了纯度高、平均粒度为80am、粒度分布均匀、表面包覆、高弥散的超收稿日期：2014-05—20细铜粉，但是电沉积法制备得到的

7、铜粉表面活性高，基金项目：国家自然科学基金资助项目(51204080)容易氧化，需要进行后续处理。作者简介：汪瑞，硕士研究生，从事有色金属冶金研究。通讯作者：华一新，教授，博士。E—mail：huayixin@gmail．coin。目前，关于离子液体中电沉积制备纳米粉体的研究报道很少。尿素一氯化胆碱低共融溶剂作为有汪瑞等：电沉积法制备纳米铜粉的研究·33·机溶剂，对电沉积制备的纳米粉体有包覆作用，能够表2不同槽电压下的电沉积参数Table2Electrodepositionparametersatdifferentcellvoltage有效的

8、防止制备的粉体氧化。Abbott等研究发现，在尿素．氯化胆碱低共融体系中氧化亚铜的溶解度很高。故本文研究了在尿素．氯化胆碱低共融体系中，以氧化亚铜为铜源，采用恒电位