[发明专利]一种具有多棱角结构的铜颗粒及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有多棱角结构的铜颗粒及其制备方法。这种铜颗粒具有多棱角结构，尺寸为1~10微米。制备方法的主要步骤为：将铜前驱体加入溶剂中搅拌并加入强碱，然后在一定温度下，在保护气氛下加热一定时间。冷却过滤，冷冻干燥，即得到所述的具有多棱角结构的微米级铜颗粒。多棱角结构可有效增大铜颗粒的表面积，改善铜颗粒的各项性能。本方法具有简单高效、原料广泛等优点。

技术领域

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种具有多棱角结构的铜颗粒及其制备方法。

背景技术

铜具有很好的导电性、延展性及其他性能，使得铜及其合金的应用非常广泛，可用作导电材料、导热材料、生物杀菌、催化材料等。铜的性质与其形貌、尺寸、晶面、表面积等密切相关。增大铜的表面积可增加铜与其他物质或环境的接触界面，从而提高相关性能。通常通过减小铜颗粒尺寸的方法得到更大的表面积，尤其是减小到纳米级别的尺寸。但纳米颗粒极易团聚、氧化，导致无法达到理想的要求。相比而言，微米级铜颗粒性质稳定，不易发生团聚与氧化。增大微米级铜颗粒的表面积，可有效改善铜颗粒的各项性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多棱角结构的微米级铜颗粒及其制备方法。所制备的铜颗粒的尺寸为1~10 微米。多棱角结构增大了铜颗粒的表面积，且较多的棱与顶角对改善铜颗粒的催化性能以及与其他物质的结合力有重要作用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

将铜前驱体加入溶剂中搅拌并加入强碱，然后在一定温度下，在保护气氛下加热一定时间。冷却过滤，冷冻干燥，即得到所述的具有多棱角结构的微米级铜颗粒。

所述的铜前驱体是硝酸铜、硫酸铜、碳酸铜、醋酸铜、氯化铜中的一种或由两种或两种以上铜前驱体按任意质量比混合的混合物。

所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙酮中的一种或由两种或两种以上溶剂以任意体积比混合的溶液。

所述的强碱为氢氧化钠或氢氧化钾，浓度为8~20摩尔/升，所加入的铜前驱体和强碱的摩尔比为1:1~100。

所述的保护气氛是氮气、氦气、氩气、二氧化碳中的一种或由两种或两种以上气体以任意体积比混合的混合气体。

所述加热温度是40~100 ºC。

所述加热回流时间是10~1000 min。

所述冷却过滤中的冷却温度为-5~5 ºC。

所述冷冻干燥的温度为-50~0 ºC，干燥时间为12~60 h。

本发明的显著优点：

铜颗粒的尺寸为1~10 微米，微米级铜颗粒性质稳定，不易发生团聚与氧化；多棱角结构增大了铜颗粒的表面积，且较多的棱与顶角对改善铜颗粒的催化性能以及与其他物质的结合力有重要作用。本方法具有简单高效、原料广泛等优点。

附图说明

图1为本发明具有多棱角结构的铜颗粒的扫描电镜图片。