一种氧化铈包裹微米铜粉及其制备方法和应用技术

本申请属于微米铜粉应用技术领域，尤其涉及一种氧化铈包裹微米铜粉及其制备方法和应用；所述方法包括将铈盐、微米铜粉和有机溶剂混合并点燃，进行自燃烧，得到第一氧化铈包裹微米铜粉；所述第一氧化铈包裹微米铜粉为核壳结构，其中，外壳氧化铈和内核铜微米粒子的质量比为1.5

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铈包裹微米铜粉及其制备方法和应用


[0001]本申请属于微米铜粉应用
，尤其涉及一种氧化铈包裹微米铜粉及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]工业废铜经过电解或球磨得到的微米级铜粉，由于颗粒尺寸大、比表面积小，在催化应用中受限制较大，在二氧化碳加氢催化中，纳米铜催化剂在高温氢气条件下容易团聚，铜纳米颗粒长大，导致催化剂失活，而大颗粒铜粉在催化应用中由于活性低，因此在催化加氢中研究较少。因此如何改性微米铜粉获得高催化加氢活性是目前的难点。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种氧化铈包裹微米铜粉及其制备方法和应用，以解决现有技术中微米铜粉难以改性获得高催化性能的技术问题。
[0004]第一方面，本申请提供了一种氧化铈包裹微米铜粉的制备方法，所述方法包括：
[0005]将铈盐、微米铜粉和有机溶剂混合并点燃，进行自燃烧，得到第一氧化铈包裹微米铜粉；
[0006]所述第一氧化铈包裹微米铜粉为核壳结构，其中，外壳氧化铈和内核铜微米粒子的质量比为1.5
‑
2∶1。
[0007]可选的，所述铈盐为醋酸铈。
[0008]可选的，所述第一氧化铈包裹微米铜粉的粒径为1
‑
5μm。
[0009]可选的，所述方法还包括：
[0010]煅烧所述第一氧化铈包裹微米铜粉，研磨得到第二氧化铈包裹微米铜粉；
[0011]所述煅烧的温度为500
‑
700℃，时间为0.5
‑
3h。<br/>[0012]可选的，所述铈盐、所述微米铜粉和所述有机溶剂的质量体积比为0.93
‑
1.84g∶0.5
‑
1g∶5
‑
20ml。
[0013]可选的，所述微米铜粉的粒径为1
‑
5μm。
[0014]可选的，所述有机溶剂包括乙醇或甲醇。
[0015]第二方面，本申请提供了一种氧化铈包裹微米铜粉，所述氧化铈包裹微米铜粉包括由第一方面所述的方法制得的氧化铈包裹微米铜粉。
[0016]第三方面，本申请提供了第一方面所述的方法制备得到的氧化铈包裹微米铜粉和第二方面所述的氧化铈包裹微米铜粉的应用，所述氧化铈包裹微米铜粉作为催化剂的用途。
[0017]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0018]本申请实施例提供的一种氧化铈包裹微米铜粉的制备方法，通过铈盐、微米铜粉和有机溶剂混合搅拌后，再进行自燃烧法得到氧化铈包裹微米铜粉的产品，限定氧化铈和微米铜粉的质量比，使铈盐能在大颗粒尺寸的微米铜粉上形成氧化铈，得到氧化铈包裹微
米铜粉的产品，微米铜粉虽然较纳米铜粉催化效能低下，但可以与氧化铈可以协同反应，从而得到具备优异的二氧化碳催化还原性能的氧化铈包裹微米铜粉，实现工业废铜电解得到的微米级铜粉的改性并获得高催化性能的目的。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请实施例提供的一种氧化铈包裹微米铜粉的制备方法的流程示意图；
[0022]图2为本申请实施例提供的一种氧化铈包裹微米铜粉的XRD谱图的示意图；
[0023]图3为本申请实施例提供的一种氧化铈包裹微米铜粉的SEM谱图的示意图；
[0024]图4为本申请实施例提供的一种氧化铈包裹微米铜粉的TEM谱图的示意图。
具体实施方式
[0025]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]图1所示，在本申请一个实施例中，本申请提供一种氧化铈包裹微米铜粉的制备方法，所述方法包括：
[0027]S1.将铈盐、微米铜粉和有机溶剂混合并点燃，进行自燃烧，得到第一氧化铈包裹微米铜粉；
[0028]所述第一氧化铈包裹微米铜粉为核壳结构，其中，外壳氧化铈和内核铜微米粒子的质量比为1.5
‑
2∶1。
[0029]一般情况下，第一氧化铈包裹微米铜粉为灰色固体。
[0030]本申请中，限定氧化铈和微米铜粉的质量比为1.5
‑
2∶1的目的是使得氧化铈包裹微米铜粉形成核壳结构以及Cu
‑
Ce界面；当该质量比取值范围过大，导致的不利影响是氧化铈把铜颗粒完全包裹住，致使内核物质无法作用于反应体系，导致催化剂活性低；当该质量比取值范围过小，导致的不利影响是铜催化剂界面小活性较低、容易高温团聚失活；同时，通过氧化铈和铜微米粒子的质量比，可以得到铈元素与铜元素的摩尔比，进而可以得到充分反应生成的第一氧化铈包裹微米铜粉所需的铈盐和微米铜粉的摩尔比。
[0031]有机溶剂作为铈盐和微米铜粉的分散剂，分散铈盐和微米铜粉，也是进行自燃烧反应不可或缺的原料，因此有机溶剂仅仅需要保证能够分散铈盐和微米铜粉并且能够充分进行自燃烧。
[0032]本申请中，自燃烧可以达到1000℃以上，因此可以使铈盐中的铈元素在微米铜粉表面形成氧化铈，形成氧化铈包裹微米铜粉。
[0033]作为一种可选的实施方式，所述铈盐为醋酸铈；
[0034]本申请中，铈盐选择醋酸铈的积极作用是该前驱体形成的氧化铈包裹微米铜粉催化剂具有优良的Cu
‑
Ce界面结构，能达到优异的催化活性。
[0035]作为一种可选的实施方式，所述有机溶剂包括乙醇和/或甲醇；
[0036]本申请中，以乙醇和/或甲醇作为有机溶剂的积极作用是分散铜粉以及铈盐；
[0037]S2.煅烧所述第一氧化铈包裹微米铜粉，研磨得到第二氧化铈包裹微米铜粉；
[0038]煅烧的温度为500
‑
700℃，时间为0.5
‑
3h。
[0039]一般情况下，第二氧化铈包裹微米铜粉为黑色粉末，并且第二氧化铈包裹微米铜粉的粒径为1
‑
5μm。
[0040]本申请中，所述煅烧的温度为500
‑
700℃，所述煅烧的时间为0.5
‑
3h；所述煅烧的气氛为含氧环境；
[0041]本申请中，煅烧的温度选择500
‑
700℃的积极效果是将Cu粉表面存在的铈盐被完全分解形成氧化铈；当该温度取值范围过大，导致的不利影响是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铈包裹微米铜粉的制备方法，其特征在在于，所述方法包括：将铈盐、微米铜粉和有机溶剂混合并点燃，进行自燃烧，得到第一氧化铈包裹微米铜粉；所述第一氧化铈包裹微米铜粉为核壳结构，其中，外壳氧化铈和内核铜微米粒子的质量比为1.5
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2∶1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铈盐为醋酸铈。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氧化铈包裹微米铜粉的粒径为1
‑
5μm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：煅烧所述第一氧化铈包裹微米铜粉，研磨得到第二氧化铈包裹微米铜粉；所述煅烧的温度为500
‑
700℃，时间为0.5
‑
3h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立麒，鲁博文，徐勇庆，罗聪，李小姗，邬凡，严满，江伍凤，罗曦，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：