CN112174189A - 一种微纳米CuO粉体的制备方法 - Google Patents

一种微纳米CuO粉体的制备方法 Download PDF

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吉辰
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苏晓磊
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Abstract

本发明公开了一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体为：首先，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；之后向混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀，抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末，最后将粉末放入电阻炉中进行煅烧，即可得到微纳米CuO粉体。与传统的酸性溶解电解铜板相比碱性溶解电解铜板对环境更友好，操作中不产生有害气体；本发明方法降低了对硬件设备的要求，同时，避免了酸性腐蚀带来的废水处理阶段，操作简便，极大地降低了成本。

Description

一种微纳米CuO粉体的制备方法
技术领域
本发明属于微纳米粉体制备技术领域，具体涉及一种微纳米CuO粉体的制备方法。
背景技术
CuO粉体到达了微纳米级别时，其特殊性质在众多领域中有着重要的作用。比如：微纳米级别的CuO粉体在玻璃、搪瓷和陶瓷行业中用作着色剂，在涂料中用作抗邹剂，可以在光学玻璃中用作抛光剂。除此之外，CuO粉体可以作为有机催化剂载体和铜化合物。同时它也用于人造丝制造行业，并用作油脂的脱硫剂。微纳米CuO粉体的制备方法通常为铜粉直接氧化法和浸取法，这两种方法对原料要求较高，工艺流程复杂，生产规模小，且劳动强度大，生产成本较高，环境污染严重，在激烈竟争的市场下，难以产生好的经济效益。因此，寻找一种能够减少环境污染、生产工艺简单、生产成本低的制备方法，从而可以降低制备微纳米CuO粉体的各厂家的生产成本，提高企业的市场竞争力。
发明内容
本发明的目的是提供一种微纳米CuO粉体的制备方法，解决了现有氧化铜粉体制备工艺复杂且成本高的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
步骤4，将经步骤3后得到的粉末放入电阻炉中进行煅烧，即可得到微纳米CuO粉体。
本发明的特点还在于，
步骤1中，电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：2.5～3。
步骤1中，反应温度为25℃～30℃，反应时间为1h～2h，反应时通入空气的流量为300mL/min。
步骤2中，CO2的流量为180mL/min-250mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间为1h～2h。
步骤3中，抽滤时间为15min～30min；烘干温度为60℃～80℃，烘干时间为2h～4h；过筛时采用1500目的筛网。
步骤4中，煅烧温度为200℃～220℃，煅烧时间2h～3h。
本发明的有益效果是，
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，与传统的酸性溶解电解铜板相比碱性溶解电解铜板对环境更友好，成本更低，操作中不产生有害气体；与传统制备CuO粉体工艺相比，本发明方法降低了对硬件设备的要求，同时，避免了酸性腐蚀带来的废水处理阶段，操作简便，极大地降低了成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：2.5～3，反应温度为25℃～30℃，反应时间为1h～2h，反应时通入空气的流量为300mL/min；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
CO2流量为180mL/min-250mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间为1h～2h；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
抽滤时间为15min～30min；使用干燥箱对沉淀进行烘干，烘干温度为60℃～80℃，烘干时间为2h～4h；过筛时采用1500目的筛网；
步骤4，将经步骤3后得到的粉末放入电阻炉中进行煅烧，即可得到微纳米CuO粉体；
煅烧温度为200℃～220℃，煅烧时间2h～3h。
实施例1
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：2.5，反应温度为25℃，反应时间为1h，反应时通入空气的流量为300mL/min；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
CO2流量为180mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间2h；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
抽滤时间为15min；使用干燥箱对沉淀进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为4h；过筛时采用1500目的筛网。
步骤4，将经步骤3后得到的粉末粉末放入电阻炉中进行煅烧，，即可得到CuO粉体；
煅烧温度为200℃，煅烧时间3h。
实施例2
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：2.5，反应温度为25℃，反应时间为2h，反应时通入空气的流量为300mL/min；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
CO2流量为200mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间1.5h；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
抽滤时间为15min；使用干燥箱对沉淀进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为2h；过筛时采用1500目的筛网。
步骤4，将经步骤3后得到的粉末粉末放入电阻炉中进行煅烧，，即可得到CuO粉体；
煅烧温度为200℃，煅烧时间3h。
实施例3
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：2.5，反应温度为25℃，反应时间为1h，反应时通入空气的流量为300mL/min；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
CO2流量为220mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间1.5h；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
抽滤时间为15min；使用干燥箱对沉淀进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为4h；过筛时采用1500目的筛网。
步骤4，将经步骤3后得到的粉末粉末放入电阻炉中进行煅烧，，即可得到CuO粉体；
煅烧温度为200℃，煅烧时间3h。
实施例4
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：3，反应温度为28℃，反应时间为1.5h，反应时通入空气的流量为300mL/min；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
CO2流量为250mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间1h；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
抽滤时间为25min；使用干燥箱对沉淀进行烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为2.5h；过筛时采用1500目的筛网。
步骤4，将经步骤3后得到的粉末粉末放入电阻炉中进行煅烧，，即可得到CuO粉体；
煅烧温度为220℃，煅烧时间3h。
实施例5
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：3，反应温度为30℃，反应时间为1h，反应时通入空气的流量为300mL/min；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
CO2流量为250mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间1h；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
抽滤时间为30min；使用干燥箱对沉淀进行烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为4h；过筛时采用1500目的筛网。
步骤4，将经步骤3后得到的粉末粉末放入电阻炉中进行煅烧，，即可得到CuO粉体；
煅烧温度为220℃，煅烧时间3h。
实施例6
本发明一种微纳米CuO粉体的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：3，反应温度为30℃，反应时间为1h，反应时通入空气的流量为300mL/min；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
CO2流量为250mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间2h；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
抽滤时间为15min；使用干燥箱对沉淀进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为3.5h；过筛时采用1500目的筛网。
步骤4，将经步骤3后得到的粉末放入电阻炉中进行煅烧，即可得到CuO粉体；
煅烧温度为210℃，煅烧时间2.5h。
本发明的微纳米CuO粉体的制备方法，解决了传统制备氧化铜粉体存在的资源浪费、环境污染、成本较高、工艺流程复杂的问题。

Claims (6)

1.一种微纳米CuO粉体的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将电解铜板放入浓氨水中，进行溶解反应，同时向浓氨水中通入空气，得到混合溶液；
步骤2，向经步骤1后得到的混合溶液中通入CO2，形成固体沉淀；
步骤3，将步骤2中的固体沉淀进行抽滤、烘干、研磨、过筛，得到粉末；
步骤4，将经步骤3后得到的粉末放入电阻炉中进行煅烧，即可得到微纳米CuO粉体。
2.根据权利要求1所述的一种微纳米CuO粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，电解铜板的尺寸为4cm×3.5cm×0.1cm，浓氨水的质量浓度为25％，电解铜板与浓氨水的摩尔比为1：2.5～3。
3.根据权利要求1所述的一种微纳米CuO粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，反应温度为25℃～30℃，反应时间为1h～2h，反应时通入空气的流量为300mL/min。
4.根据权利要求1所述的一种微纳米CuO粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，CO2的流量为180mL/min-250mL/min，通入CO2纯度大于等于99.95％，通入时间为1h～2h。
5.根据权利要求1所述的一种微纳米CuO粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，抽滤时间为15min～30min；烘干温度为60℃～80℃，烘干时间为2h～4h；过筛时采用1500目的筛网。
6.根据权利要求1所述的一种微纳米CuO粉体的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，煅烧温度为200℃～220℃，煅烧时间2h～3h。
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