一种铜纳米颗粒的合成方法

摘要

本发明公开了一种铜纳米颗粒的合成方法，该方法采用半固相的合成方法，将二价铜盐、还原剂、稳定剂及水混合得到均匀的混合物，采用微波加热的方法，快速合成得到铜纳米颗粒。水或其它极性有机分子，可以很快吸收微波，使反应体系的温度快速升高，促进铜离子的还原，同时由于是半固相，反应体系的粘度大、流动性差，使得高分子聚合物稳定剂能有效的接触包覆铜纳米颗粒，控制纳米颗粒的成长，进而得到颗粒较小的铜纳米颗粒。本发明具有成本低、不需要大量的溶剂、快速、简便等特点，适合大规模的工业化生产，所制备出的铜纳米颗粒在1～100纳米之间，可用于制备导电浆料，有广泛的工业用途。

主权项

一种铜纳米颗粒的合成方法，其特征在于将二价铜盐、聚合物稳定剂、还原剂和水混合得到均匀的半固相混合物，以水或其它极性有机分子为吸收微波的介质，在微波加热下快速还原二价铜盐得到铜纳米颗粒，其包括以下具体步骤：a、半固相混合物的制备半固相混合物由二价铜盐、聚合物稳定剂、还原剂和水混合得到；二价铜盐与聚合物稳定剂的摩尔比为1:0.5～6，二价铜盐与还原剂的摩尔比为1:0.5～4，二价铜盐与水的摩尔比为1:5 ～30，先将二价铜盐溶于水中，再依次加入聚合物稳定剂和还原剂，采用机械搅拌或研磨的方式得到分散均匀的半固相混合物；其中：二价铜盐为CuSO4、CuCl2、 Cu(NO3)2、Cu(OA)2，CuCO3，Cu(CH3CH2CO2)2或Cu(HCO2)2；聚合物稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素或乙基纤维素；还原剂为NaHPO2、抗坏血酸、异抗坏血酸、类胡萝卜素、乙二醇、1‑甲基‑乙二醇、1‑乙基‑乙二醇、1‑丙基‑乙二醇、1‑丁基‑乙二醇、1,3‑丙二醇、1,2‑丙二醇、1,2‑丁二醇、1,3‑丁二醇、1,4‑丁二醇、1,2‑戊二醇、1,3‑戊二醇、1,5‑戊二醇、1,6‑己二醇、苄醇、甘油、葡萄糖和聚乙二醇中的一种或几种； b、铜纳米颗粒的合成将步骤a中制得的半固相混合物放于微波反应炉中，采用机械搅拌或不搅拌，在微波反应炉中加热0.5～10分钟，结束加热后，让其继续反应0.5～10分钟，后用冷的去离子水淬灭反应，得到铜纳米颗粒；将所得的铜纳米颗粒通过离心机分离后，分别用水和乙醇洗两次，最后将其分散在有机溶剂中，并充入氮气保护；其中：有机溶剂是乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、1‑甲基‑乙二醇、1‑乙基‑乙二醇、1‑丁基‑乙二醇、1,3‑丙二醇、1,2‑丙二醇、1,2‑丁二醇、1,3‑丁二醇、1,4‑丁二醇，1,2‑戊二醇、1,3‑戊二醇、1,5‑戊二醇、1,6‑己二醇和苄醇中的一种或几种。