一种微纳米分级多孔铜及其制备方法.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CN112048635A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010862487.X(22)申请日2020.08.25(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)发明人杨卿雷欢夏天洗孙少东梁淑华(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人燕肇琪(51)Int.Cl.C22C1/08(2006.01)C22C3/00(2006.01)C22C9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种微纳米分级多孔铜及其制备方法(57)摘要本发明公开的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、按一定比例称取铜粉、锰粉和氯化钠颗粒，混粉均匀；步骤2、将步骤1混合均匀的粉末填入模具中，以一定的压力进行压制，保压一定时间；步骤3、将步骤2压制好的试样置于高温管式炉内，以一定的升温速率进行烧结，保温一定时间，随炉冷却后将试样取出，全程通氩气保护；步骤4、将烧结后的试样在砂纸上将其表面打磨光亮，置于恒温水浴的去离子中水浸；步骤5、将水浸后的试样继续在恒温水浴条件下，用盐酸进行脱合金处理，待无明显气泡逸出，脱合金完成，即得到具有两级微米孔和单级纳米孔复合多孔铜。该方法有利于提供更大的比表面积，提高多孔材料的催化性能。CN112048635ACN112048635A权利要求书1/1页1.一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、按一定比例称取铜粉、锰粉和氯化钠颗粒，混粉均匀；步骤2、将步骤1混合均匀的粉末填入模具中，以一定的压力进行压制，保压一定时间；步骤3、将步骤2压制好的试样置于高温管式炉内，以一定的升温速率进行烧结，保温一定时间，随炉冷却后将试样取出，全程通氩气保护；步骤4、将烧结后的试样在砂纸上将其表面打磨光亮，置于恒温水浴的去离子中水浸；步骤5、将水浸后的试样继续在恒温水浴条件下，用盐酸进行脱合金处理，待无明显气泡逸出，脱合金完成，即得到具有两级微米孔和单级纳米孔复合多孔铜。2.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤1中，铜粉与锰粉的摩尔比为4:6-5:5。3.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤1中，NaCl颗粒的用量占铜粉、锰粉和氯化钠颗粒三种原料总体积的60-80vol％。4.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤1中，混粉时间为4-8h。5.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤2中，成型压力为2-20MPa，保压时间为1min。6.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤3中，升温速率为10℃/min，烧结温度为820℃-900℃，保温时间为4h。7.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤4中，水浸温度为60℃。8.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤5中，恒温水浴温度为70℃。9.根据权利要求1所述的一种微纳米分级多孔铜的制备方法，其特征在于，步骤5中，盐酸浓度为0.1mol/L。10.一种微纳米分级多孔铜，其特征在于，所述微纳米分级多孔铜由权利要求1-9之一所述方法制备得到。2CN112048635A说明书1/4页一种微纳米分级多孔铜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于纳米多孔金属材料的制备技术领域，具体涉及一种微纳米分级多孔铜，以及一种微纳米分级多孔铜的制备方法。背景技术[0002]多孔材料由于其具有低密度、高孔隙率和高比表面积，展现出特殊的物理、化学和机械性能，因此在众多领域如催化、传感、能源、燃料电池以及表面增强拉曼散射等领域都表现出巨大的应用潜力。具有多级孔径的材料可进一步提高其比表面积和孔隙率等特性，因此制备孔径均匀可控的多级孔材料至关重要。微纳米分级多孔金属的制备方法有固-气共晶定向凝固、渗流铸造法、氢模板法等，但这些方法存在操作复杂、成本高或获得的孔径结构不均匀，而利用添加造孔剂法制备微米多孔金属和脱合金法制备纳米多孔金属都有一定研究，但将两种方法结合制备具有分级多孔结构的金属却鲜有报道。[0003]两级微米孔的存在一方面使复合多孔材料密度更低，比表面积更大；另一方面，提高了气液流动与离子交换速率，进一步提升多孔材料在过滤、催化等领域的应用。微米孔为脱合金过程提供大通道，有利于腐蚀液渗流，微米孔和纳米孔的共同作用增大了多孔材料的比表面积和孔隙率，可提高多孔材料的催化、传感等性能。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种微纳米分级多孔铜的制备方法，该方法实现了通过添加造孔剂法与脱合金法