[发明专利]一种微纳铜片的制备方法

说明书

本发明公开了一种微纳铜片的制备方法，其包括：采集获取植物生物质原料，将所述植物生物质原料加工处理获得植物生物质干料或植物生物质浸取液；提供水溶性铜盐并将其溶解于水中获得铜盐溶液；将所述铜盐溶液转移至反应釜中，向所述反应釜中加入所述植物生物质干料或所述植物生物质浸取液；将所述反应釜密闭然后进行水热反应，固液分离收集固态反应产物，分离去除固态反应产物中的副产物，制备获得所述微纳铜片。本发明提供的微纳铜片的制备方法具有工艺简单、成本低廉、环境友好等诸多优点。

技术领域

本发明属于微纳尺度材料技术领域，尤其涉及一种微纳铜片的制备方法。

背景技术

近年来，低维纳米材料，诸如纳米线、纳米纤维、纳米棒、纳米带和纳米片/盘等，由于其独特的电学、热学、光学和磁学性能，被广泛应用于纳米电子器件、生物传感器、纳米探针、纳米化学和纳米复合材料等方面。其中，二维微纳铜片因其出色的导电导热和抗菌性能，引起了人们极大的关注，其应用领域广泛，如润滑材料、介电材料、催化剂、传感器、生物医药和柔性电子等。

目前制备微纳铜片的方法很多，具有代表性的方法有物理的机械球磨法和湿化学还原法。机械球磨法是通过机械研磨的方法将球粉挤压成片状，采用该方法虽然能简单实现铜片的大规模生产，但是无法严格控制形貌和尺寸，所得微纳铜片均一性差，同时该方法不可避免的会加入各种润滑剂等研磨助剂，工艺复杂。湿化学还原法是通过加入分散剂和结构导向剂等助剂可以很好的实现微纳铜片的可控制备，但是由于各种助剂的引入，最终所得铜片的分离提纯工艺复杂，同时该方法很难实现铜片的大规模生产。

现有制备微纳铜片的方法不可避免的要加入各种助剂，如润滑剂，分散剂，稳定剂，结构导向剂等来调控铜片的制备，工艺复杂，成本高，环境污染严重。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低廉且绿色宏量的微纳铜片的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种微纳铜片的制备方法，其包括：

采集获取植物生物质原料，将所述植物生物质原料加工处理获得植物生物质干料或植物生物质浸取液；

提供水溶性铜盐并将其溶解于水中获得铜盐溶液；

将所述铜盐溶液转移至反应釜中，向所述反应釜中加入所述植物生物质干料或所述植物生物质浸取液；

将所述反应釜密闭然后进行水热反应，固液分离收集固态反应产物，分离去除固态反应产物中的副产物，制备获得所述微纳铜片。

具体地，所述植物生物质原料为植物的根、茎、枝、叶、花、果实和种子中的一种或两种以上。

具体地，所述植物生物质原料选自常绿乔木植物的生物质原料。

具体地，所述将所述植物生物质原料加工处理获得植物生物质干料包括：将所述植物生物质原料置于烘烤设备中进行烘烤，获得所述植物生物质干料；所述将所述植物生物质原料加工处理获得植物生物质浸取液包括：将所述植物生物质原料置于烘烤设备中进行烘烤，获得植物生物质干料；将所述植物生物质干料浸于水溶液中浸取处理，然后分离出上清液，获得植物生物质浸取液。

具体地，将所述植物生物质原料置于烘烤设备中烘烤时，烘烤温度为50℃～70℃，烘烤时间为12h以上；将所述植物生物质干料浸于水溶液中浸取处理时，加热使得水溶液沸腾1h以上。

具体地，将所述植物生物质原料加工处理获得植物生物质干料或植物生物质浸取液之前还包括：依次使用水、乙醇和丙酮洗涤对所述植物生物质原料进行洗涤处理。

具体地，所述水溶性铜盐选自硝酸铜、乙酸铜、氯化铜、硫酸铜和碱式碳酸铜中的一种或两种以上。

具体地，所述铜盐溶液的浓度为0.1～100mg/mL。