CN1803352A - 一种制备纳米铜的方法 - Google Patents

一种制备纳米铜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1803352A
CN1803352A CN 200510094614 CN200510094614A CN1803352A CN 1803352 A CN1803352 A CN 1803352A CN 200510094614 CN200510094614 CN 200510094614 CN 200510094614 A CN200510094614 A CN 200510094614A CN 1803352 A CN1803352 A CN 1803352A
Authority
CN
China
Prior art keywords
peg
tween
copper
sds
sdbs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200510094614
Other languages
English (en)
Other versions
CN100506439C (zh
Inventor
程晓农
张锡凤
殷恒波
陆建明
胡慧峰
于琪
王爱丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CNB2005100946141A priority Critical patent/CN100506439C/zh
Publication of CN1803352A publication Critical patent/CN1803352A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100506439C publication Critical patent/CN100506439C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种制备不同形貌纳米铜的方法，分别取Tween系列和PEG系列或它们与SDS、SDBS复配为修饰剂，在搅拌下溶于水中，并加入还原剂Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂一修饰剂预混体系。配置硫酸铜溶液0.2－0.5mol/L。修饰剂与硫酸铜的摩尔比为1－2.5∶1，还原剂Vc与硫酸铜的摩尔比为3－5∶1。搅拌下80℃水浴中加热回流该预混溶液。再以20－50滴/min的速度滴入硫酸铜溶液。滴加完毕后，回流反应2－5h，得到褐红色沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，即得纳米铜。用此方法制备的纳米铜，颗粒粒径小，颗粒平均粒径在4.0nm～20.0nm之间。本方法具有环保、反应条件温和、反应易于控制、成本低、工艺和流程简便的优点。

Description

一种制备纳米铜的方法
技术领域
本发明涉及纳米材料制备技术领域，特指以硫酸铜为原料、维生素C(Vc)为还原剂，以非离子表面活性剂吐温(Tween)系列或聚乙二醇(PEG)系列或者它们与十二烷基硫酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的复配为修饰剂，水热合成法制备纳米铜的方法。
背景技术
纳米铜广泛应用于各种领域，例如在高效催化剂、导电浆料、高导电率、高比强度合金和固体润滑剂等方面。目前制备纳米铜的方法很多，例如气相蒸发法、等离子体法、γ-射线辐照一水热结晶联合法、机械化学法、超声波化学法、电子束照射法、光催化分解法、电解法、溶胶-凝胶法、反相微乳液法、微波辐照合成法、超临界萃取法、热分解法等。这些制备方法有些技术要求高、设备昂贵，有些工艺复杂、对环境污染较大，所制备的纳米铜颗粒粒径较大，粒径分布较宽。在制备纳米铜中，常用的修饰剂是聚电解质类物质，成本高，有一定毒性，对环境污染较大。林荣会等在化学学报的《化学还原法制备纳米铜》以及M Y Yen等在Langmuir的《Convergent Electron Beam Induced Growth of Copper Nanostructures：Evidence of the Importance of a Soft Template》的论文中都对此进行了报道。经检索，目前尚未有利用非离子表面活性剂Tween系列和PEG系列单独或与SDS、SDBS复配为修饰剂水热合成法制备小粒径纳米铜的方法。
发明内容
本发明提出了一种以硫酸铜为原料、Vc为还原剂、以非离子表面活性剂吐温(Tween)系列或聚乙二醇(PEG)系列或者它们与十二烷基硫酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的复配为修饰剂，水热合成法制备纳米铜的方法，以克服上述缺点。
其制备方法如下：
配制硫酸铜水溶液0.2～0.5mol/L，再分别取Tween系列和PEG系列或它们与十二烷基硫酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的复配为修饰剂，在搅拌下溶于水中，并加入还原剂Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混溶液；复配比例为1∶1，修饰剂与硫酸铜的摩尔比为1～2.5∶1，还原剂Vc与硫酸铜的摩尔比为3～5∶1；边搅拌边在50℃～80℃的水浴中加热回流该预混溶液，再以20～50滴/min的速度滴入硫酸铜溶液；滴加完毕后，回流反应2-5h，得到褐红色沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，真空干燥，即得纳米铜。
上述制备方法，宜采用以下工艺参数或步骤为佳：
配制硫酸铜水溶液0.3mol/L，还原剂-修饰剂预混溶液中修饰剂与硫酸铜的摩尔比为2～2.5∶1，还原剂Vc与硫酸铜的摩尔比为4～5∶1；边搅拌边在80℃的水浴中加热回流该预混溶液，再以20～30滴/min的速度滴入硫酸铜溶液；滴加完毕后，回流反应2-3h，以下步骤相同，即得纳米铜。
使用的修饰剂为：Tween-20、Tween-40、Tween-80、PEG-600、PEG-2000、PEG-6000、Tween-20+SDS、Tween-20+SDBS、Tween-40+SDS、Tween-40+SDBS、Tween-80+SDS、Tween-80+SDBS、PEG-600+SDS、PEG-600+SDBS、PEG-2000+SDS、PEG-2000+SDBS、PEG-6000+SDS或PEG-6000+SDBS。
附图说明
图1：Tween-20为修饰剂的球形纳米铜产品的透射电镜图
图2：Tween-80为修饰剂的球形纳米铜产品的透射电镜图
图3：PEG-600为修饰剂的球形纳米铜产品的透射电镜图
图4：PEG-6000为修饰剂的球形纳米铜产品的透射电镜图
图5：SDS+Tween-40为修饰剂的球形纳米铜产品的透射电镜图
图6：SDBS+PEG-600为修饰剂的球形纳米铜产品的透射电镜图
图7：SDBS+PEG-2000为修饰剂的单晶二维纳米铜薄片产品的透射电镜图
图8：SDS+PEG-6000为修饰剂的球形纳米铜产品的透射电镜图
图9：SDS+Tween-40为修饰剂的球形纳米铜产品的局部选区电子衍射图
图10：SDBS+PEG-2000为修饰剂的单晶二维纳米铜薄片产品的局部选区电子衍射图
具体实施方式
下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。
配置硫酸铜水溶液0.2-0.5mol/L。分别取Tween系列和PEG系列或与SDS、SDBS复配为修饰剂，在搅拌下溶于水中，并加入还原剂Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂一修饰剂预混体系。修饰剂与硫酸铜的摩尔比为1-2.5∶1，还原剂Vc与硫酸铜的摩尔比为3-5∶1。搅拌下80℃水浴中加热回流该预混溶液。再以30-50滴/min的速度滴入硫酸铜水溶液。滴加完毕后，回流反应2.0-5.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，即得纳米铜。
实施例1
如图1，取0.05mol的Tween-20，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.125mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在50℃的水浴中加热回流。以20滴/min的速度滴入浓度为0.5mol/L的硫酸铜水溶液50mL，滴加完毕后，回流反应5.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
实施例2
如图2，取0.025mol的Tween-80，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.075mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在60℃的水浴中加热回流。以50滴/min的速度滴入浓度为0.2mol/L的硫酸铜水溶液100mL，滴加完毕后，回流反应2.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
实施例3
如图3，取0.0625mol的PEG-600，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.1mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在70℃的水浴中加热回流。以30滴/min的速度滴入浓度为0.3mol/L的硫酸铜水溶液75mL，滴加完毕后，回流反应3.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
实施例4
如图4，取0.05mol的PEG-6000，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.1mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在80℃的水浴中加热回流。以30滴/min的速度滴入浓度为0.5mol/L的硫酸铜水溶液50mL，滴加完毕后，回流反应5.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
实施例5
如图5，取0.025mol的Tween-40，再取0.0125mol的SDS，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.125mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在80℃的水浴中加热回流。以30滴/min的速度滴入浓度为0.5mol/L的硫酸铜水溶液50mL，滴加完毕后，回流反应5.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
实施例6
如图6，取0.025mol的PEG-600，再取0.0125mol的SDBS，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.125mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在80℃的水浴中加热回流。以30滴/min的速度滴入浓度为0.5mol/L的硫酸铜水溶液50mL，滴加完毕后，回流反应5.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
 实施例7
如图7，取0.025mol的PEG-2000，再取0.0125mol的SDBS，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.125mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在80℃的水浴中加热回流。以30滴/min的速度滴入浓度为0.5mol/L的硫酸铜水溶液50mL，滴加完毕后，回流反应5.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
实施例8
如图8，取0.025mol的PEG-6000，再取0.0125mol的SDS，在搅拌下溶于50mL水中，并加入0.125mol的Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混体系。将该预混溶液放置在80℃的水浴中加热回流。以30滴/min的速度滴入浓度为0.5mol/L的硫酸铜水溶液50mL，滴加完毕后，回流反应5.0h，得到褐红色的沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，在50℃下真空干燥，得到纳米铜。
表1为部分纳米铜的粒径、粒径分布。
         表1纳米铜的粒径、粒径分布
  修饰剂类型   平均粒径nm   粒径分布nm
  Tween-20   12.1   2-20
  Tween-80   5.1   3-6
  PEG-600   4.6   2-6
  PEG-6000SDS+Tween-40SDBS+PEG-600SDS+PEG-6000   17.08.914.04.1   5-255-155-200.5-6

Claims (4)

1、一种制备纳米铜的方法，其特征在于：
配制硫酸铜水溶液0.2～0.5mol/L，再分别取Tween系列和PEG系列或它们与十二烷基硫酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的复配为修饰剂，在搅拌下溶于水中，并加入还原剂Vc，充分搅拌至完全溶解，制得还原剂-修饰剂预混溶液；修饰剂与硫酸铜的摩尔比为1～2.5∶1，还原剂Vc与硫酸铜的摩尔比为3～5∶1；边搅拌边在50℃～80℃的水浴中加热回流该预混溶液，再以20～50滴/min的速度滴入硫酸铜溶液；滴加完毕后，回流反应2-5h，得到褐红色沉淀，离心分离，水洗涤，再离心分离，真空干燥，即得纳米铜。
2、根据权利要求1所述的一种制备纳米铜的方法，其特征在于：Tween系列和PEG系列与十二烷基硫酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的复配比例为1∶1。
3、根据权利要求1、要求2所述的一种制备纳米铜的方法，其特征在于：使用的修饰剂为：Tween-20、Tween-40、Tween-80、PEG-600、PEG-2000、PEG-6000、Tween-20+SDS、Tween-20+SDBS、Tween-40+SDS、Tween-40+SDBS、Tween-80+SDS、Tween-80+SDBS、PEG-600+SDS、PEG-600+SDBS、PEG-2000+SDS、PEG-2000+SDBS、PEG-6000+SDS或PEG-6000+SDBS。
4、根据权利要求1所述的一种制备纳米铜的方法，其特征在于：配制硫酸铜水溶液0.3mol/L，还原剂-修饰剂预混溶液中修饰剂与硫酸铜的摩尔比为2～2.5∶1，还原剂Vc与硫酸铜的摩尔比为4～5∶1；边搅拌边在80℃的水浴中加热回流该预混溶液，再以20～30滴/min的速度滴入硫酸铜溶液；滴加完毕后，回流反应2-3h，以下步骤相同，即得纳米铜。
CNB2005100946141A 2005-09-29 2005-09-29 一种制备纳米Cu的方法 Expired - Fee Related CN100506439C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100946141A CN100506439C (zh) 2005-09-29 2005-09-29 一种制备纳米Cu的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100946141A CN100506439C (zh) 2005-09-29 2005-09-29 一种制备纳米Cu的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1803352A true CN1803352A (zh) 2006-07-19
CN100506439C CN100506439C (zh) 2009-07-01

Family

ID=36865573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100946141A Expired - Fee Related CN100506439C (zh) 2005-09-29 2005-09-29 一种制备纳米Cu的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100506439C (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101890504A (zh) * 2010-07-07 2010-11-24 江苏技术师范学院 片状纳米铜粉的制备方法
CN102114545A (zh) * 2011-03-01 2011-07-06 宁波大学 一种铜纳米颗粒的制备方法
CN101319357B (zh) * 2008-06-20 2012-04-04 江苏大学 微波辅助液相还原法制备铜纳米线
CN101835555B (zh) * 2007-11-05 2012-08-22 住友金属矿山株式会社 铜微粒和其制造方法及铜微粒分散液
CN101607317B (zh) * 2009-07-16 2012-10-17 复旦大学 一种纳米铜的制备方法
CN103056383A (zh) * 2013-01-04 2013-04-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种高性能导电铜浆的制备方法
CN103088371A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 重庆大学 纳米铜立方体颗粒的制备方法
CN103219065A (zh) * 2013-03-28 2013-07-24 天津理工大学 一种基于碳纳米管-纳米铜粉的环保型导电浆料
CN103801709A (zh) * 2014-03-17 2014-05-21 中国科学院新疆理化技术研究所 一种不同形貌铜纳米颗粒的合成方法
CN105328204A (zh) * 2015-10-16 2016-02-17 苏州卫生职业技术学院 一种二维铜纳米棒的制备方法
CN105601494A (zh) * 2016-03-04 2016-05-25 江苏大学 一种纳米铜催化1,2-丙二醇氧化的方法
CN105838330A (zh) * 2016-01-04 2016-08-10 浙江海洋学院 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺
CN107159900A (zh) * 2017-05-10 2017-09-15 上海应用技术大学 一种铜纳米立方体可控制备的方法
CN111170828A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 浙江大学宁波理工学院 利用原位生成Cu（I）催化剂制备甲基烯丙醇的方法
CN111421143A (zh) * 2020-04-01 2020-07-17 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 一种治疗炎症性疾病的纳米铜颗粒的制备方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101835555B (zh) * 2007-11-05 2012-08-22 住友金属矿山株式会社 铜微粒和其制造方法及铜微粒分散液
CN101319357B (zh) * 2008-06-20 2012-04-04 江苏大学 微波辅助液相还原法制备铜纳米线
CN101607317B (zh) * 2009-07-16 2012-10-17 复旦大学 一种纳米铜的制备方法
CN101890504A (zh) * 2010-07-07 2010-11-24 江苏技术师范学院 片状纳米铜粉的制备方法
CN102114545A (zh) * 2011-03-01 2011-07-06 宁波大学 一种铜纳米颗粒的制备方法
CN103056383B (zh) * 2013-01-04 2015-06-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种高性能导电铜浆的制备方法
CN103056383A (zh) * 2013-01-04 2013-04-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种高性能导电铜浆的制备方法
CN103088371A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 重庆大学 纳米铜立方体颗粒的制备方法
CN103088371B (zh) * 2013-01-25 2015-03-11 重庆大学 纳米铜立方体颗粒的制备方法
CN103219065A (zh) * 2013-03-28 2013-07-24 天津理工大学 一种基于碳纳米管-纳米铜粉的环保型导电浆料
CN103801709A (zh) * 2014-03-17 2014-05-21 中国科学院新疆理化技术研究所 一种不同形貌铜纳米颗粒的合成方法
CN103801709B (zh) * 2014-03-17 2016-02-10 中国科学院新疆理化技术研究所 一种不同形貌铜纳米颗粒的合成方法
CN105328204A (zh) * 2015-10-16 2016-02-17 苏州卫生职业技术学院 一种二维铜纳米棒的制备方法
CN105838330A (zh) * 2016-01-04 2016-08-10 浙江海洋学院 一种结晶焓值高的低温相变纳米储冷材料的制备工艺
CN105601494A (zh) * 2016-03-04 2016-05-25 江苏大学 一种纳米铜催化1,2-丙二醇氧化的方法
CN105601494B (zh) * 2016-03-04 2018-01-16 江苏大学 一种纳米铜催化1,2‑丙二醇氧化的方法
CN107159900A (zh) * 2017-05-10 2017-09-15 上海应用技术大学 一种铜纳米立方体可控制备的方法
CN107159900B (zh) * 2017-05-10 2019-05-28 上海应用技术大学 一种铜纳米立方体可控制备的方法
CN111170828A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 浙江大学宁波理工学院 利用原位生成Cu（I）催化剂制备甲基烯丙醇的方法
CN111170828B (zh) * 2020-01-17 2023-01-03 浙江大学宁波理工学院 利用原位生成Cu(I)催化剂制备甲基烯丙醇的方法
CN111421143A (zh) * 2020-04-01 2020-07-17 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 一种治疗炎症性疾病的纳米铜颗粒的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100506439C (zh) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1803352A (zh) 一种制备纳米铜的方法
Gao et al. A facile route to synthesize uniform single-crystalline α-MnO2 nanowires
CN101890504B (zh) 片状纳米铜粉的制备方法
Li et al. Recent advances in bismuth oxyhalide photocatalysts for degradation of organic pollutants in wastewater
Cheng et al. Oriented growth of ZnO nanostructures on Si and Al substrates
Fumin et al. Morphology control of anatase TiO2 by surfactant-assisted hydrothermal method
Zhang et al. Convenient synthesis of Ag nanowires with tunable length and morphology
CN108817414B (zh) 一种离子液体水溶液中金纳米花的制备方法
Qiao et al. Simple and facile preparation of lignosulfonate-based composite nanoparticles with tunable morphologies: From sphere to vesicle
Zhang et al. Self-assembly of three shapes of anatase TiO 2 nanocrystals into horizontal and vertical two-dimensional superlattices
CN108971513B (zh) 一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法
CN109126891B (zh) 一种改性的二氧化钛掺杂的聚吡咯纳米团簇的制备方法
CN110681395A (zh) 一种形貌尺寸可调的Cu+掺杂W18O49复合材料及其制备方法
Zhang et al. Solvothermal synthesis of manganese sulfides and control of their phase and morphology
Kang et al. Synthesis and characterization of polyoxometalate nanowires based on a novel microemulsion process
Luo et al. Controlled synthesis of different morphologies of BaWO4 crystals via a surfactant-assisted method
Das et al. Water soluble sodium sulfate nanorods as a versatile template for the designing of copper sulfide nanotubes
Darbandi et al. Nanoscale engineering of TiO2 nanoparticles: Evolution of the shape, phase, morphology, and facet orientation
CN1398923A (zh) 改性的超细氧化锌及其制备方法
Li et al. One-pot synthesis of uniform hollow cuprous oxide spheres fabricated by single-crystalline particles via a simple solvothermal route
CN102941355B (zh) 一种钴纳米纤维的溶剂热制备方法
CN110064752B (zh) 一种介孔金属铂纳米球的制备方法
Jiang et al. Bi2Te3 nanostructures prepared by microwave heating
CN105060331B (zh) 一种可调控碱式碳酸铜微纳米分级结构的制备方法
CN105271417A (zh) 一种油溶性二硫化钨纳米微粒的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090701

Termination date: 20140929

EXPY Termination of patent right or utility model