[发明专利]一种碳铜复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，具体制备过程包括如下步骤：

步骤1，将碳材料进行活化处理：

首先将纳米碳材料在浓硝酸和浓硫酸的混合液中进行氧化处理，利用去离子水洗涤至中性，干燥后得到氧化后的碳材料；然后，再将氧化后的碳材料在敏化剂中进行敏化处理，再次用去离子水洗涤并干燥后得到敏化后的碳材料；最后，将敏化后的碳材料在活化剂中活化处理，之后用去离子水洗涤至中性并干燥，得到活化后的碳材料；

步骤2，在活化后的碳材料上镀铬：

将步骤1活化的碳材料加入到铬盐镀液中，温度为30℃～60℃，使用碱溶液调节pH至7～8之间，同时以3g/L的速度滴加还原剂直到溶液澄清为止，再用去离子水洗涤至中性并干燥，得到镀铬碳材料；

步骤3，在镀铬碳材料上继续镀铜：

将步骤2得到的镀铬碳材料加入到硫酸铜溶液中，温度为30℃～60℃使用碱溶液调节pH至7～8之间，同时加入还原剂甲醛直到溶液澄清为止，再用去离子水洗涤至中性并干燥，得到镀铜碳材料；

步骤4，热处理镀铜碳材料得到碳铜复合材料：

首先，将步骤3得到的镀铜碳材料在氢气气氛下进行中和反应，得到还原后的镀铜碳材料；

然后，将还原后的镀铜碳材料装入真空炉，依次抽真空、升温、加压、和恒温之后，再次降压、升温、保压后，待冷却至室温，得到碳铜复合材料。

2.如权利要求1所述的一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中碳材料为纳米石墨，粒径范围为10nm～1200nm，厚度小于90nm；所述浓硫酸浓度为2mol/L～5mol/L，所述浓硝酸的浓度7mol/L～10mol/L，氧化条件：温度为100℃～120℃，时间为1h～3h。

3.如权利要求2所述的一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中碳材料为纳米石墨，粒径范围为200nm～600nm，厚度小于60nm。

4.如权利要求1所述的一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述敏化剂为0.1mol/L～1.0mol/L二氯化锡溶液或0.1mol/L～1.0mol/L二氯化锡溶液与3mol/L～8mol/L盐酸的混合溶液；敏化条件：温度为30℃～70℃，时间为30min～60min。

5.如权利要求1所述的一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述活化剂为0.01mol/L～0.1mol/L氯化钯溶液或0.1mol/L～0.9mol/L硝酸银溶液；活化条件：温度为30℃～70℃，时间为30min～60min。

6.如权利要求1所述的一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中铬盐为硫酸铬或氯化铬，所述还原剂为乙二胺或肼。

7.如权利要求1所述的一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中中和反应的条件：温度为480℃～550℃，时间为1h～2.5h。

8.如权利要求1所述的一种碳铜复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中将还原后的镀铜碳材料在真空炉中的处理的过程为：抽真空至4Pa～7Pa，以20℃/min～30℃/min速度升温至1000℃～1100℃后，加压30Pa～70Pa，保温3h～4h，之后降低压力至2MPa～5MPa，再以10℃/min～20℃/min速度缓慢升温至1000℃～1100℃，保压1h～2h。