纳米铜导电油墨的制备及其应用

综述了纳米铜粒子的制备方法,即机械球磨法、辐射合成法、物理气相沉积法等物理制备法及化学制备法,探讨了改进纳米铜导电油墨防氧化、低温烧结、导电性能等关键问题,以及纳米铜导电油墨在印刷RFID电子标签、薄膜开关、触摸屏等方面的应用,并提出纳米铜导电油墨未来的研究方向为：抗氧化、低温烧结、多种印刷方式及产品应用等研究。     

丙三醇-水二元溶剂法抗氧化纳米铜的制备

目的基于纳米铜在空气中易被氧化的缺点,制备单分散纳米铜颗粒,并研究改性对其抗氧化性能的影响。方法通过丙三醇-水二元溶剂热法用抗坏血酸还原Cu~(2+)制备纳米铜颗粒。研究丙三醇/水体积比、抗坏血酸用量、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓度对纳米铜粒径及分散性的影响,并采用柠檬酸和油酸对其进行表面改性处理。结果研究发现,当丙三醇和水的体积比为3∶2,抗坏血酸浓度为0.004mol/L,PVP浓度为0.006 mol/L时,能够得到粒径均一((80±10) nm)且分散性良好的纳米铜。真空环境下保存的纳米铜只有纯铜晶相,但在空气中保存30d后部分被氧化为氧化铜或氧化亚铜。采用柠檬酸改性纳米铜在室温到243℃范围内能保持良好的热稳定性。结论采用丙三醇-水二元溶剂热法制备出了粒径均一、分散性良好的纳米铜。柠檬酸与油酸改性能够显著提高纳米铜的抗氧化与热稳定性能,其改性后在空气中保存30 d仍不被氧化。     

纳米铜粉的制备及其分散性研究

采用液相还原法制备纳米铜粉和纳米铜胶体,选用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,通过X射线衍射仪、扫描电镜对纳米铜粉进行表征,通过重力沉降法测试纳米铜胶体的稳定性。结果表明:液相还原法能够制备纯度较高的纳米铜粉;CTAB浓度为0.12 mol/L时,铜粉平均粒径最小,为20 nm,CTAB浓度为0.14 mol/L且超声粉碎20 min时,纳米铜胶体最稳定;PVP浓度为6×10^-4 mol/L时,铜粉平均粒径最小,为20 nm,PVP浓度为7×10^-4 mol/L且超声粉碎20 min时,纳米铜胶体最稳定。     

用于太阳能集热介质的纳米铜制备技术与铜纳米流体性能综述

纳米流体技术的不断发展为直接吸收式太阳能集热介质的研究提供了强有力的支持。铜价格低廉、储量丰富且导热性能良好,将纳米尺度的铜粒子稳定分散于传统集热介质中制得的纳米流体悬浮液对可见光波段表现出强吸收性能。本文首先对纳米流体中常见的球形、立方体、棒状和线状铜纳米粒子添加物的水热还原制备方法进行了综述,重点讨论了表面活性剂在产物形貌控制中的作用及其对纳米粒子在基液中分散稳定性的影响。进而分别对铜纳米流体的导热系数、粘度、比热及光能辐射特性的研究现状进行了归纳总结,给出了铜纳米流体在直接吸收式太阳能集热系统中的应用现状。最后,提出了铜纳米流体应用于太阳集热器循环工质尚需解决的问题及进一步的研究方向。     

纳米氧化铜/石墨烯修饰电极的制备及对H_2O_2的检测

采用电化学方法在玻碳电极上修饰石墨烯及纳米氧化铜,制备了纳米氧化铜/石墨烯修饰电极(nanoCuO/ERGO/GCE)。研究了纳米氧化铜/石墨烯修饰电极的电化学性质。该修饰电极在氢氧化钠溶液中,低电位下(0.08V)可催化氧化过氧化氢。在2.3×10-5~3.0×10-3mol/L和3.0×10-3~8.3×10-3mol/L浓度范围内,过氧化氢的响应电流与浓度呈良好的线性关系,线性相关系数分别为0.9943和0.9972,检测限为6.96×10-6mol/L(三倍噪音法)。     

低温螺旋纳米炭纤维的制备与表征

在250,280,310℃的低温条件下,以乙炔为碳源,纳米铜粒子作为催化剂,用CVD法制备螺旋纳米炭纤维,并对其表面形貌、元素组成和分布、晶体结构进行了研究。研究表明:在低能耗条件下,制备的螺旋状纳米炭纤维直径在100~300 nm,且产量丰富,可望实现工业化推广。螺旋状纳米炭纤维的C的原子数分数在85%以上,用XRD表征螺旋纳米炭纤维表明,螺旋纳米炭纤维是非晶体的,不是石墨态的,结构不完整。     

利用碱性蚀刻废液制备纳米铜导电浆料

利用液相还原的方法先在碱性蚀刻废液中制备成纳米级的铜粉,再通过对纳米铜粉表面的保护和真空干燥,然后将铜粉分散到聚氨基甲酸酯以及浆料助剂中得到纳米铜导电浆料。实验研究表明通过液相法制备出了的铜粉纯度比较高,大部分颗粒尺寸在100 nm以内,制备出来的导电浆料其体积电阻率可以达到18.35×10-3Ωcm。     

纳米尺度孔洞周围应力集中现象分析

运用分子动力学方法,采用EAM势函数对纳米单晶铜杆拉伸过程进行分析。选择一个无孔的纳米单晶铜杆作为模型进行拉伸实验,分析内部拉伸应力分布情况;在该模型中间挖出一个孔洞进行拉伸实验,分析孔边拉伸应力分布情况,用工程应力的方法计算应力、应力集中系数。改变模型尺寸、孔洞半径,对多个模型孔边应力集中系数进行计算,总结孔边应力集中的特点。     

热分解法制备纳米铜/石蜡相变驱动复合材料及性能

以甲酸铜-辛胺配合物为前驱体,采用热分解法单步制备了纳米铜及纳米铜/石蜡复合材料。通过XRD、SEM和DSC对复合材料的物相、微观形貌及相变温度和潜热进行了表征,讨论了反应温度对铜粒形貌、尺寸的影响,并对复合材料的热敏性和热膨胀性及影响因素进行了分析研究。结果表明,石蜡包覆在铜粒表面,能显著提高其抗氧化性。与纯石蜡相比,纳米铜/石蜡复合材料的热敏性明显提高,但其相变温度、潜热和体膨胀率则略有下降。     

原位直接制备纳米铜润滑油及其摩擦学性能研究

以硝酸铜为原料,在100SN,150SN,500SN 3种润滑油基础油微乳液体系中使用原位液相直接制备纳米铜润滑油,使用扫描电镜(SEM)表征制备的纳米铜的表面形貌,使用四球摩擦磨损试验机考察制备的纳米铜润滑油的减摩抗磨和极压性能.结果表明:原位制备的纳米铜颗粒的粒径在20-50 nm之间.在100SN基础油中原位制备的纳米铜润滑油具有较高的承载能力和良好的减摩抗磨性能,可使基础油的最大无卡咬负荷增大27%,在392 N,1 450 r/min条件下,可使基础油的摩擦因数、磨斑直径分别减小3.8%,20%.而在150SN,500SN基础油中原位制备后的纳米铜对润滑油的承载能力没有明显的影响.