一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112226727A(43)申请公布日2021.01.15(21)申请号202011065338.7(22)申请日2020.09.30(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市碑林区金花南路5号(72)发明人杨卿秦媛媛孙少东梁淑华(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人涂秀清(51)Int.Cl.C23C10/02(2006.01)C23C10/28(2006.01)C23C10/60(2006.01)C23F1/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法(57)摘要本发明公开了一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，选取纯铜块体和纯铝块体，对纯铜块体和纯铝块体表面进行预处理；步骤2，将纯铜块体和纯铝块体面接触放入惰性气体气氛炉中，加热至500‑600℃，保温一段时间，然后随炉冷却至室温，即在铜块体表面形成扩散层；步骤3，取出气氛炉中块体，对铜块体表面扩散层进行脱合金处理，至铜表面无气泡逸出，即制得表面梯度纳米多孔铜膜。本发明制备的表面梯度纳米多孔铜膜具有三维贯通的纳米孔道，纳米孔道孔径沿金属铜表面呈梯度变化，可应用于表面纳米多孔金属电极领域。CN112226727ACN112226727A权利要求书1/1页1.一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，选取纯铜块体和纯铝块体，对纯铜块体和纯铝块体表面进行预处理；步骤2，将纯铜块体和纯铝块体面接触放入惰性气体气氛炉中，加热至500-600℃，保温一段时间，然后随炉冷却至室温，即在铜块体表面形成扩散层；步骤3，取出气氛炉中块体，对铜块体表面扩散层进行脱合金处理，至铜表面无气泡逸出，即制得表面梯度纳米多孔铜膜。2.根据权利要求1所述的一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，预处理包括将纯铜块体和纯铝块体表面打磨光亮。3.根据权利要求2所述的一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，其特征在于，采用抛光机将纯铜块体和纯铝块体表面打磨光亮，去除块体表面氧化层及杂质。4.根据权利要求1所述的一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，惰性气体为氩气。5.根据权利要求1或4所述的一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，将纯铜块体和纯铝块体面接触放入惰性气体气氛炉中，加热至500-600℃，保温1h-12h。6.根据权利要求5所述的一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，脱合金处理，即将铜块体放入0.1-1MHCl或0.05-1MH2SO4溶液中70℃恒温水浴处理。2CN112226727A说明书1/4页一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法技术领域[0001]本发明属于纳米多孔金属材料技术领域，具体涉及一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法。背景技术[0002]纳米多孔铜膜具有大比表面积、高孔隙率、高通透率、高导电导热等特性，在电极、电容器、催化和传感等领域具有很高的市场价值。在此基础上，孔径韧带呈梯度变化的表面纳米多孔铜较传统孔径均匀的纳米多孔铜膜，在溶液中具有更高的离子通过率，梯度变化的孔隙结构可在电催化过程中为溶液与电极提供良好的缓冲作用，极大改善传统表面纳米多孔铜电极工作初始阶段催化氧化不稳定的问题。[0003]现有制备梯度纳米多孔金属的方法，其一，分段包覆脱合金，由于脱合金过程中腐蚀液是无序流动的，因此该方法无法精准控制纳米多孔铜的孔径梯度。其二，磁控溅射制备前驱体后脱合金，磁控溅射多用于薄膜，不能实现较厚尺寸金属膜的制备。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，解决了现有技术的表面膜层薄，且无法精准控制纳米多孔铜的孔径呈梯度分布问题。[0005]本发明所采用的技术方案是，本发明提供一种表面梯度纳米多孔铜膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：[0006]步骤1，选取纯铜块体和纯铝块体，对纯铜块体和纯铝块体表面进行预处理；[0007]步骤2，将纯铜块体和纯铝块体面接触放入惰性气体气氛炉中，加热至500-600℃，保温一段时间，然后随炉冷却至室温，即在铜块体表面形成扩散层；[0008]步骤3，取出气氛炉中块体，对铜块体表面扩散层进行脱合金处理，至铜表面无气泡逸出，即制得表面梯度纳米多孔铜膜。[0009]本发明的特点还在于，[0010]步骤1中，预处理包括将纯铜块体和纯铝块体表面打磨光亮。[0011]采用抛光机将纯铜块体和纯铝块体表面打磨光亮，去除块体表面氧化层及杂质。[0012]步骤2中，惰性气体为氩气。[0013]步骤2中，将纯铜块体和纯铝块体面接触放入惰性