利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法。本发明专利技术的通过等离子体处理合成的纳米硫化铜粉末相比由现有的湿式工序制造的硫化铜粉末，其纯度高、均质、粒度也均匀，不含杂质。另外，具有能够利用低价位的氧化铜化合物或者硫化铜化合物等来以高收率合成纳米硫化铜粉末的优点。

【技术实现步骤摘要】
利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法
本专利技术涉及一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法。
技术介绍
为了防止细菌感染，有必要使用卫生产品，然而抗菌产品相比一般产品价格高，因此广泛使用利用有机抗菌剂的廉价产品。然而，从长期的毒性观点上来看，与有机抗菌剂相比，使用对人体无害的无机抗菌剂的抗菌产品成为最佳的选择。事实上，虽然无机抗菌剂其性能在抑制细菌或者杀菌方面更加优秀，然而没有起到积极应用的作用，商用化的Ag、CuO、ZnO、TiO2等的无机添加剂也是虽然具有抗菌性能，然而因其价格昂贵或者对氧化脆弱，而不能有效杀灭霉菌、大肠菌等菌株。因此，需要价位低且效率卓越的无机抗菌剂。尤其，当为铜时，虽然以CuO的形态应用，然而铜对氧化非常弱，而原有的Cu的性能降低，具有抗菌/杀菌等性能也降低的问题。另外，铜化合物对水分脆弱，导致即便是少量的水分也容易再凝聚，因此目前为止难以确保具有预定的粒径的铜化合物微粒子。为此，为了极大减少铜的氧化，试图使用过CuS。目前CuS是通过湿式加工来制造，然而存在比CuO价格昂贵的缺点。另外，目前销售的CuS中含有的相当部分为O等杂质，因此依旧存在氧化的问题。另外，粒径范围也是从nm至μm而非常不均匀。通过如上所述湿式加工合成的CuS作为添加剂，即便添加0.1wt％水准的少量，也显示出高的抗菌、灭菌特性，然而因价格昂贵而始终存在使用上的问题，因此难以适用在多种领域。一方面，为了合成杂质少且颗粒均匀的CuS，通过湿式加工、干式加工以及在湿式加工和干式加工之间增加干燥步骤等3至4个步骤来制造CuS。然而存在工序步骤多而产生的损失多且也需要很多生产费用及时间的缺点。尽管通过所述多个步骤的加工方法，但存在粒径仍在nm至μm的范围且粒度(粒径)不均匀的缺点。在本专利技术中，有必要开发出如下CuS的合成方法，即所述CuS作为降低生产费用、纯度高、颗粒均匀的无机抗菌剂的材料，最小化Cu的氧化，从而极大提高抗菌/杀菌性能。现有技术文献专利文献专利文献1：大韩民国公开专利第10-2014-0086987号
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其包括：向等离子体装置投入铜化合物的步骤；进一步投入硫的步骤；以及将所述铜化合物和硫进行等离子体处理，来合成纳米硫化铜的步骤。本专利技术的另一目的在于，提供一种包括纳米硫化铜粉末的抗菌产品，所述纳米硫化铜粉末是通过利用所述等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法而制造。为了达成所述目的，作为一实施例，本专利技术提供一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其包括：向等离子体装置投入铜化合物的步骤；进一步投入硫的步骤；以及将所述铜化合物和硫进行等离子体处理来合成纳米硫化铜的步骤。所述铜化合物为氧化铜化合物或者硫化铜化合物。所述铜化合物为选自由CuO、Cu2O、CuS以及CuS2组成的组中的一种以上。所述铜化合物具有30nm至53000nm的粒度。所述硫相对于100重量百分比的整体铜化合物，进一步投入5重量百分比至50重量百分比。所述铜化合物以1kg/hr至5kg/hr的注入速度投入。所述硫以0.2kg/hr至5kg/hr的注入速度投入。所述等离子体处理在等离子体功率(plasmapower)为10kW至50kW、压力为130Torr至500Torr、或者气体流量为80LPM至200LPM条件下进行。所述等离子体处理时的等离子体温度为5000℃至10000℃。合成的纳米硫化铜粉末为六边形(hexagonal)形态。合成的纳米硫化铜粉末中氧的含量小于5重量百分比。合成的纳米硫化铜粉末具有50nm至900nm的粒度。作为另一实施例，本专利技术提供一种包括纳米硫化铜粉末的抗菌产品，所述纳米硫化铜粉末是通过利用所述等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法制造而成。本专利技术涉及一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法。本专利技术的通过等离子体处理合成的纳米硫化铜粉末相比由现有的湿式工序制造的硫化铜粉末，其纯度高、均质、粒度也均匀，不含杂质。另外，具有能够利用低价位的铜化合物来以高收率合成纳米硫化铜粉末的优点。附图说明图1是本专利技术的热等离子体装置的示意图。图2是CuO+S等离子体合成之后的粒度的示意图。图3是CuO+S等离子体合成之后，利用SEM(扫描电子显微镜)分析形态学(morphology)的结果以及EDS分析结果。图4是CuO+S等离子体合成之后，利用SEM分析形态学的结果以及EDS分析结果。图5是CuO+S等离子体合成之后，利用SEM分析形态学的结果以及EDS分析结果。图6是CuO+S等离子体合成之后，通过XRD(X射线衍射)进行的结构分析结果。图7是对进行CuO+S等离子体合成的粉末进行抗菌测试的认证机关成绩书。图8是CuS等离子体纳米化工序后的大小以及含量分析结果。图9是CuS等离子体纳米化工序后，通过XRD进行的结构分析结果。图10是CuS等离子体纳米化工序后，利用SEM分析形态学的结果。图11是CuS+S等离子体纳米化工序后的大小以及含量分析结果。图12是CuS+S等离子体纳米化工序后，通过XRD进行的结构分析结果。图13是CuS+S等离子体纳米化工序后，利用SEM分析形态学的结果。具体实施方式以下，参考附图进行详细说明以供本领域技术人员容易实施。然而，本专利技术可以体现为不同形态，并不局限于此处说明的实施例或者附图。对于类似的部分，通过整个说明书赋予相同的附图标记。作为一实施例，本专利技术提供一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其包括：向等离子体装置投入铜化合物的步骤；进一步投入硫的步骤；以及将所述铜化合物和硫进行等离子体处理来合成纳米硫化铜的步骤。本专利技术的利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法包括：向等离子体装置投入铜化合物的步骤S1。图1中以概略图的形态示出本专利技术的用于合成纳米硫化铜粉末的等离子体装置。参考图1，所述等离子体装置包括等离子体区域、电极、反应器、回旋器、收集器。在本专利技术中，纳米硫化铜粉末可以利用图1所示等离子体装置来合成，除了图1之外，还可以使用公知的等离子体装置。在本专利技术中，术语“等离子体”可以为热等离子体，热等离子体方式为使前体粉末(precursorpowder)停留在等离子体区域(等离子体加热区域)来生产纳米大小的粉末蒸汽(vapor)，然后将其与惰性气体接触、冷却，从而制造出颗粒大小的方法。所述等离子体区域10通过向线圈施加高频电场，从而在内部具有热等离子体高温(加热)区域。作为所述惰性气体，可以使用氩气、氦气等。所述反应器20起到供应的前体粉末被热等离子体纳米化的作用，回旋器30起到收集杂质的作用，收集器40起到收集已制造的纳米硫化铜粉末的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其特征在于，包括：/n向等离子体装置投入铜化合物的步骤；/n进一步投入硫的步骤；以及/n将所述铜化合物和硫进行等离子体处理来合成纳米硫化铜的步骤。/n

【技术特征摘要】
20190314 KR 10-2019-0029292;20190314 KR 10-2019-001.一种利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其特征在于，包括：
向等离子体装置投入铜化合物的步骤；
进一步投入硫的步骤；以及
将所述铜化合物和硫进行等离子体处理来合成纳米硫化铜的步骤。


2.根据权利要求1所述的利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其特征在于，所述铜化合物为氧化铜化合物或者硫化铜化合物。


3.根据权利要求1所述的利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其特征在于，所述铜化合物为选自由CuO、Cu2O、CuS以及CuS2组成的组中的一种以上。


4.根据权利要求1所述的利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其特征在于，所述铜化合物具有30nm至53000nm的粒度。


5.根据权利要求1所述的利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其特征在于，所述硫相对于100重量百分比的整体铜化合物进一步投入5重量百分比至50重量百分比。


6.根据权利要求1所述的利用等离子体合成的纳米硫化铜粉末的合成方法，其特征在于，以1kg/h至5kg/hr的注入速...

【专利技术属性】
技术研发人员：金秀宪，黄棕炫，姜信赫，
申请(专利权)人：可隆科技特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR