探索纳米氧化铜直接沉淀法制备工艺及表面改性研究

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1、西北大学硕士学位论文纳米氧化铜直接沉淀法制备工艺及表面改性研究姓名：吕娟申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郭人民20080612摘要本文简要介绍了纳米氧化铜的性质、用途、国内外研究现状以及制备方法，重点进行了纳米氧化铜粉体制备和表面改性的过程理论分析，并做了相应的试验研究。论文首先对直接沉淀法制备纳米粉体的几个基本过程进行了理论分析论述；然后通过对沉淀反应过程中影响纳米氧化铜收率和产品粒径的主要因素进行单因素、正交试验研究，得到各影响因素的主次顺序以及直接沉淀法制备纳米氧化铜的优惠工艺条件组

2、合；再对沉淀法制得的纳米氧化铜粉体进行表面改性试验研究，通过对影响硬脂酸钠和十二烷基苯磺酸钠两种表面活性剂改性效果的主要因素进行单因素试验研究，得到各因素较适宜的取值范围。结果表明：(1)以硝酸铜为原料、氢氧化钠．碳酸钠混合溶液为沉淀剂，采用直接沉淀法，通过反应沉淀、过滤、洗涤、干燥、焙烧，制备纳米氧化铜的工艺技术是可行的。通过单因素、正交试验分析，综合考虑产品粒径和制备过程铜收率，得到沉淀反应过程适宜的工艺条件组合是：反应温度25℃，沉淀剂浓度O．5mol／L，反应时间20min，沉淀剂用量1．5

3、：1；适宜的焙烧条件是：400℃下焙烧2小时；此时铜收率可达97％以上，产品粒径可达1411IIl。(2)以硬脂酸钠为改性剂对纳米氧化铜粉体进行表面改性处理，各工艺条件较适宜的取值范围为：改性剂用量6～8％；改性时间20～30min；改性温度55～65℃：pH值7．5～8．0。以十二烷基苯磺酸钠为改性剂对纳米氧化铜粉体进行表面改性处理，各工艺条件较适宜的取值范围为：改性剂用量6～lO％；改性时间20～30min；改性温度25～35℃；pH值7．5～8．0。关键词：纳米氧化铜；直接沉淀法；表面改性；铜

4、收率；产品粒径ResearchonDirectPrecipitationPreparatiOnProcessandSurfaceModificationofNano—CopperOxideAbstractThepropenies，印plications，presentresearchsitllationsathome锄dabroad舔well鹤preparationmemodsofnano—copperoxidewerebdenyintroducediIlthistllesis．Theoretica

5、laIlalysisaIldcorrespondingexperimentsonprep删tionprocessandsurf．acemodificationofI埘10·copperoxidelladbeencarriedout．Firstly，thebasicprocessesofnanometerparticlesbaSedondirectprecipitationpreparationweretheoretically黝1yzed．Secondly，缸ou曲single—factor趾dmu

6、lti-faCtororchogoIlaldesigne)【perimentsoftheprimar)rfactorsthatiIllluenceyieldrateaIldpaniclesizeofnano—copperoxideiIltheprecipitationprocess，theorderofmeinnuencingf．actorsaIldthesuit；ableprocessconditionsfornaIlo·copperoxideprep卸玎w油directprecipitation

7、processwereobtained．Then，thesurf：犯emodificationexperimentsonmepreparednallo—copperoxidewereca玎iedout．T11】_ou曲single—f．actorexperimentsofmainf-actorsiIlfluencingmodifiedresultsofsodiumStearatea11dlau巧lbenzenesulfoIlicacidsodiuIn，tllesuitdble、谢uerangeofi

8、Ⅲ1uencingfactorswasobtained．Theexperimentalresultsshow：(1)Usingcupricnin．ateaSt11erawmaterial，sodiumhydroxidea11dsodiumcarbonatemixedsolutionaStheprecipitateagent，theprocesstechnologyt0pr印arenano-copperoxideisfIeasible．Bydirectprecipita