System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法技术_技高网

一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法技术

技术编号:43547746 阅读:10 留言:0更新日期:2024-12-03 12:29
本发明专利技术涉及粉末冶金技术领域,具体涉及一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法。该方法具体包括以下步骤:按照设计制备超微纳米硒颗粒悬浮液,利用旋涂或刮涂等方式,将其均匀涂覆在光亮的铜基板表面,先升温加热铜基板,待铜基板降温后,收集粉末,即得硒化铜微纳米颗粒。本发明专利技术通过铜基体与超微纳米硒颗粒在微纳米尺度的快速化学反应,不仅实现了硒化铜粉体的尺寸均匀的保持在微纳米级别,同时极大地简化了硒化铜纳米颗粒的制备流程,可做到一步制备硒化铜超微纳米颗粒,还更进一步的缩短了硒化铜超微纳米颗粒的制备时间。该制备方法所需原料易得,成本低,同时工艺简单、颗粒尺寸可调、流程高效安全、制备速度极快,非常适合在工业生产中使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粉末冶金,具体涉及一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法


技术介绍

1、随着能源工业的逐步发展,太阳能、风能等新型能源的开发利用有了长足的进步。金属硒化物以其优异性能在光电、催化、新能源和传感器等领域展现出巨大应用潜能,而受到广泛关注,其中硒化铜是具有p型导电性的半导体,由于其在太阳能电池、滤光器和超离子材料中的潜在应用。同时,经过微纳米化的硒化铜颗粒,不仅具有大颗粒本身的带隙特点,还具有纳米材料的优势,在微纳米尺度下的硒化铜颗粒,具有更高的比较面积和活性,可以有效的提升催化过程中的催化效果;同时,已有研究表明,不同颗粒尺寸的硒化铜可能具有不同的能带带隙,这使得硒化铜的应用领域和潜力进一步提升。

2、在当前的研究中,黄洪等(授权公告号cn115347174a)通过cu-mof与硒粉在保护性气氛下煅烧2~8小时,制备了直径在2~3μm的硒化铜多孔八面体,提高了钠离子电池的倍率性能;何平等(授权公告号cn115025748a)通过将硒粉溶于氢氧化钠后,加入硫酸铜溶液加热老化24小时后,水和乙醇洗涤多次后,60℃干燥12小时,得到硒化铜片状大颗粒;梁长浩等(授权公告号cn114590832a)通过对硒溶液进行激光辐照后,将铜箔加入溶液中反应24~72小时后,再进行离心干燥,从而得到非化学计量比纳米硒化铜。

3、通过上述检索可以发现,当前的技术主要是通过前驱体的热分解法、溶剂热合成法,以及激光辐照法,不仅需要较为复杂的工艺流程,整体的制备时长通常在几个小时到几十小时不等,且粉体的获得需要经过长时间的干燥过程;除此之外,硒化铜粉体颗粒大小在同一工艺下,难以做到同时精细控制颗粒为纳米或微米级,因此对于广泛的、多种颗粒尺寸需求的商业化硒化铜微纳米颗粒,目前技术很难满足低成本、大批量、工业化制备的产线需求。


技术实现思路

1、本专利技术公开了一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法,以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案为:一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法,该制备方法具体包括以下步骤:

3、s1)配置纳米硒颗粒溶液;

4、s2)将s1)得到的纳米硒颗粒溶液均匀涂敷在铜基板的表面;

5、s3)对s2)得到涂覆有硒颗粒悬浮的铜基板进行加热,保温一段时间后,冷却至室温,收集铜基板表面的粉末,即得硒化铜微纳米颗粒。

6、进一步,所述s1)的具体步骤为:

7、s1.1)先将硒颗粒和溶剂按照质量比1:10~1:100混合,得到混合溶液;

8、s1.2)将s1.1)得到的混合溶液,进行超声搅拌,即得到纳米硒颗粒溶液。

9、进一步,所述s1.1)中的硒颗粒的粒径为1~1000nm或1~1000μm;所述溶剂为无机溶剂或有机溶剂。

10、进一步,所述s1.2)的超声搅拌的具体工艺参数为:搅拌速度为50~500rpm,超声功率为5~20kw。

11、进一步,所述溶剂包括有机溶剂和无机溶剂;所述无机溶剂包括纯水和超纯水;所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基酰胺和甲苯。

12、进一步,所述s2)中的涂覆方式包括旋涂和刮涂;涂覆厚度为10μm~1cm。

13、进一步,所述s2)中的铜基板涂覆之前表面应做洁净预处理,洁净预处理可以为研磨抛光、酸洗、超声清洗等多种方式。

14、进一步,所述s3)中的加热温度为纳米硒颗粒溶液的溶剂的沸点温度±20度,保温时间为5~10分钟。

15、进一步,所述s3)中的加热方式包括电阻式和电感式。

16、进一步,所述硒化铜微纳米颗粒的粒径为1nm~1000μm。

17、一种硒化铜微纳米颗粒,该硒化铜微纳米颗粒采用上述的制备方法制备得到。

18、本专利技术的有益效果是:

19、1.本专利技术所述的方法,克服了现有硒化铜颗粒的溶剂热高压反应的安全隐患,全程通过常压反应,制备硒化铜微纳米颗粒,工艺流程简单,有利于大规模商业化生产。

20、2.本专利技术所述的方法,可同时应用于纳米、微米级硒化铜微纳米颗粒,甚至是毫米级或厘米级硒化铜大颗粒的制备,具备多尺寸需求为一体的特性,从而降低了工业化硒化铜多尺度颗粒产业链的建设需求和建设成本。

21、3.本专利技术所述的方法,弥补了现有的合成技术时间长、步骤多的缺点,利用涂覆-蒸发-反应一体化技术,可同时实现硒与铜的反应转化、粉体干燥等过程,在5~10分钟内,即可实现硒化铜微纳米颗粒的制备与粉体收集,耗费时间短,可有效降低大规模工业化的时间及经济成本。

22、4.本专利技术所述的方法,原料及溶剂价格低廉,而且来源十分广泛,硒化铜微纳米颗粒的制备成本大大降低,制备过程对环境友好,符合国家绿色可持续发展的政策。

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【技术保护点】

1.一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述S1)的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述S1.1)中的硒颗粒的粒径为1~1000nm或1~1000μm;所述溶剂为无机溶剂或有机溶剂。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述S1.2)的超声搅拌的具体工艺参数为:搅拌速度为50~500rpm,超声功率为5~20kW。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括有机溶剂和无机溶剂;所述无机溶剂包括纯水和超纯水;所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基酰胺和甲苯。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述S2)中的涂覆方式包括旋涂和刮涂;涂覆厚度为10μm~1cm。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述S3)中的加热温度为纳米硒颗粒溶液的溶剂的沸点温度±20度,保温时间为5~10分钟。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述S3)中的加热方式包括电阻式和电感式。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述硒化铜微纳米颗粒的粒径为1nm~1000μm。

10.一种硒化铜微纳米颗粒,其特征在于,所述硒化铜微纳米颗粒采用如权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备得到。

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【技术特征摘要】

1.一种硒化铜微纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述s1)的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述s1.1)中的硒颗粒的粒径为1~1000nm或1~1000μm;所述溶剂为无机溶剂或有机溶剂。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述s1.2)的超声搅拌的具体工艺参数为:搅拌速度为50~500rpm,超声功率为5~20kw。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括有机溶剂和无机溶剂;所述无机溶剂包括纯水和超纯水;所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强高兴鹏徐云松谌日葵刘楠李诵斌李阁平
申请(专利权)人:江西铜业集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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