纳米铜粉制备及其在乙醇中的分散工艺研究

摘要：

【摘要】通过直流电弧等离子法制备纳米铜粉,利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、透射电子显微镜(TEM)和相应的选区电子衍射(SAED)等测试手段对样品的晶体结构、成分、形貌和粒径分布进行表征,测试纳米Cu粉在无水乙醇介质中pH-Zeta电位图,系统研究了超声时间、不同表面活性剂及其加入量对纳米铜粉在无水乙醇介质中分散稳定性的影响,并对其分散机理进行了探讨。结果表明:直流电弧等离子法制备的纳米铜粉纯度高达99.91%(质量分数,下同),粒径分布窄,分散性好,颗粒呈链球型,多晶立方结构。在无水乙醇介质中,推荐较好的纳米Cu粉分散稳定性工艺:采用油酸(OA)/十二羟基硬脂酸(HSA)复合表面活性剂修饰,其加入量为OA-0.5%,HSA-0.5%,超声70min,pH值为9。
【关键词】直流电弧等离子蒸发；纳米铜粉；分散；无水乙醇；

引言：

【引言】纳米铜粉因其具有奇特的光、电、磁、热和化学特性，广泛应用于高效催化剂、导电浆料、陶瓷材料、高导电率、高比强度合金和固体润滑剂等方面。目前，普遍接受纳米材料的定义为基本单元的颗粒或晶粒尺寸至少在一维上小于１００ｎｍ，且必须具有与常规材料截然不同的光、电、热、化学或力学性能的一类材料体系。然而，高性能纳米铜粉的制备仍是难题。纳米铜粉的制备方法主要有蒸发－冷凝法、化学还原法、雾化法、电解法等。直流电弧等离子体蒸发法是蒸发－冷凝法的一种，是近年来应用到金属纳米粉体制备领域的一种新方法，具有形貌规则、粒径可控、纯度高、表面清洁等优点，适于大规模工业生产，目前已成功制备出Ｓｎ－Ａｇ，Ｂｉ，Ｆｅ等多种金属纳米粉体。

作者：

张小敏；张振忠；林峰；文永鹏；雷晓旭

作者单位：

南京工业大学材料科学与工程学院；桂林矿产地质研究院国家特种矿物材料工程技术研究中心；