一種納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米石墨微片鍍銅新方法，其特征在于：將納米石墨微片先后依次分散、粗化、表面羥基化、活化、鍍銅、鈍化，最后得到表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼的納米石墨微片。納米石墨微片經(jīng)表面羥基化處理后帶大量羥基，再經(jīng)過活化，使得活性離子與納米石墨微片通過化學(xué)鍵結(jié)合，鍍層與納米石墨微片結(jié)合力強，并且克服了以往石墨表面處理用昂貴且非環(huán)保的氯化亞錫、氯化鈀。另外，本發(fā)明提供的鍍銅液所用絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸鈉和檬酸鹽復(fù)合絡(luò)合劑，并且檬酸鹽加入量為乙二胺四乙酸鈉的100-400倍，用調(diào)整檬酸鹽與乙二胺四乙酸鈉之間的比例來調(diào)整鍍層硬度，避免了純粹使用昂貴的乙二胺四乙酸鈉作為絡(luò)合劑。本發(fā)明方法環(huán)保、經(jīng)濟、實用，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】—種納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅處理及鍍銅納米石墨微片制備方法，屬于化學(xué)鍍銅【技術(shù)領(lǐng)域】，制備的鍍銅納米石墨微片可用作復(fù)合導(dǎo)電聚合物中的導(dǎo)電填料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的不斷發(fā)展，導(dǎo)電聚合物由于其獨特的電性能、磁性能而成為研究的熱點。目前廣泛使用的導(dǎo)電聚合物為填充型，常見填料有金屬粉末、炭黑、碳納米管、石墨(包括石墨烯)等。在眾多導(dǎo)電填料中，納米石墨微片因徑厚比比較大、能夠在聚合物基體中較易形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)、低廉的價格、豐富的儲量而被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電材料中。以氧化石墨為原料，可制備膨脹石墨，在超聲波的作用下，膨脹石墨的片層結(jié)構(gòu)發(fā)生剝離可得到納米石墨微片。然而，納米石墨微片的導(dǎo)電率限制了導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電性能的提高，由于銅基石墨復(fù)合材料不僅具有石墨優(yōu)越的潤滑性能，而且也具備銅基材料良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性和機械性能，且化學(xué)鍍銅原料便宜且易得，因而在納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅制備鍍銅石墨成為理想的選擇。
[0003]近幾年來，納米石墨微片表面化學(xué)鍍銀，鍍鎳的文獻及專利已有報道【張翼，齊暑華，段國晨，等.鍍鎳納米石墨微片的制備及其表征[J].復(fù)合材料學(xué)報，29 (I ):35-42專利發(fā)明CN101054483A采用化學(xué)鍍在納米石墨微片上鍍銀】。盡管石墨表面化學(xué)鍍銅的文獻也有報道【劉振剛，劉宜漢，羅洪杰，等.石墨顆粒表面化學(xué)鍍銅的工藝及其效果[J].材料保護，2009，42 (5):20-23 ;杜春寬.石墨粉表面化學(xué)鍍銅工藝的研究[J].科學(xué)教育家，2008，5:362-363.】但其所用石墨為一般石墨，并且所得到的石墨顆粒主要用于軸承，鋰離子電極材料等。且采用SnCl2敏化和PdCl2活化對石墨進行表面處理，不僅鈀的價格高，而且即使通過解膠處理，殘余的SnCl2也不易除盡，它的存在會抑制金屬鍍層的生長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服以往用石墨化學(xué)鍍銅中鈀催化劑價格昂貴，殘余的SnCl2也不易除盡，鍍液中常用的絡(luò)合劑酒石酸使鍍銅沉積速率低、鍍液穩(wěn)定性低且鍍層韌性差，而單一采用乙二胺四乙酸作為絡(luò)合劑昂貴等不足，采用一種無鈀無SnCl2鍍銅工藝對納米石墨微片表面進行活化，并采用一種新的化學(xué)鍍銅配方在納米石墨微片表面進行鍍銅，得到銅的體積占總體積的60-80%的鍍銅納米石墨微片。
[0005]技術(shù)方案
[0006]一種納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于工藝過程如下:納米石墨微片的分散一粗化一表面羥基化一活化一表面鍍銅一鈍化。
[0007]一種納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0008]步驟1、分散處理:將納米石墨微片在無水乙醇中超聲分散10-30分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片；
[0009]步驟2、粗化處理:將步驟I獲得的納米石墨微片用堿液在30_50°C下超聲15_50分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性；
[0010]步驟3、表面羥基化處理:將步驟2處理的納米石墨微片放入雙氧水堿性溶液中，加熱到40-100°C，并加以持續(xù)攪拌，處理時間為30-100分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片；
[0011]步驟4、活化處理:將步驟3處理的納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理10-80分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，在50-80°C真空干燥后得到活化的納米石墨微片；
[0012]步驟5、配制鍍液:按硫酸銅的濃度為10_40g/L、檬酸鹽的濃度為10_50g/L、乙二胺四乙酸納的濃度為0.Ι-lg/L、二巰基苯并噻唑的濃度為20mg/L，將硫酸銅、檬酸鹽、乙二胺四乙酸納、二巰基苯并噻唑加入到去離子水中，混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)pH至11-13，得到化學(xué)鍍液；
[0013]步驟6、將活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在25_50°C下攪拌反應(yīng)20_60分鐘，再加入還原液，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅；
[0014]步驟7、鈍化處理:在室溫下，將表面鍍銅納米石墨微片浸潰在鈍化液中鈍化1-5分鐘，然后過濾，在60-100°C真空干燥，得到表面光亮的鍍銅納米石墨微片。
[0015]步驟3中所述的雙氧水堿性溶液由雙氧水溶液與氨水配制而成，含濃度為20-60g/L的雙氧水和濃度為30-150g/L的氨水。
[0016]步驟3中所述的雙氧水堿性溶液由雙氧水溶液與氨水配制而成，含濃度為30-50g/L的雙氧水和濃度為60 -120g/L的氨水。
[0017]所述氨水濃度為雙氧水濃度的1-5倍。
[0018]所述活化液含甲醇、l-10g/L硅烷偶聯(lián)劑、10_40g/L氫氧化鉀、l-10g/L活性離子、
0.5-5mg/L水合肼，將硅烷偶聯(lián)劑、硝酸銀、氫氧化鉀，水合肼加入到甲醇中，在30-70°C攪拌反應(yīng)1-4小時，常溫冷卻至室溫。
[0019]所述的硅烷偶聯(lián)劑是一種含有氨基的有機硅化合物，活性離子為Ag+或Ni2+。
[0020]所述檬酸鹽加入量為乙二胺四乙酸鈉的100-400倍。
[0021]所述還原液為次磷酸鹽、甲醛、乙醛酸、硼氫化鈉、氨硼烷或糖等一種或多種化合物，且鍍液和還原液體積之比為0.8-1.3。
[0022]所述鈍化液為BTA與Na2Mo04、ZnSO4或Na2SiO3的一種或幾種復(fù)配化合物的水溶液。
[0023]本發(fā)明涉及一種納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法將納米石墨微片先后依次分散、粗化、表面羥基化、活化、鍍銅、鈍化，最后得到表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼的納米石墨微片。納米石墨微片經(jīng)表面羥基化處理后帶大量羥基，再經(jīng)過活化，使得活性離子與納米石墨微片通過化學(xué)鍵結(jié)合，鍍層與納米石墨微片結(jié)合力強，并且克服了以往石墨表面處理用昂貴且非環(huán)保的氯化亞錫、氯化鈀。另外，本發(fā)明提供的鍍銅液所用絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸鈉和檬酸鹽復(fù)合絡(luò)合劑，并且檬酸鹽加入量為乙二胺四乙酸鈉的100-400倍，用調(diào)整檬酸鹽與乙二胺四乙酸鈉之間的比例來調(diào)整鍍層硬度，避免了純粹使用昂貴的乙二胺四乙酸鈉作為絡(luò)合劑。本發(fā)明方法環(huán)保、經(jīng)濟、實用，具有良好的應(yīng)用更前景。
[0024]本發(fā)明采用上述方法獲得的鍍銅納米石墨微片中銅的體積占總體積的40-60%，具有高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、低成本、低電阻率等優(yōu)點，且用作復(fù)合導(dǎo)電聚合物中的導(dǎo)電填料，使復(fù)合導(dǎo)電聚合物具有良好的機械性能。本發(fā)明方法工藝簡單、設(shè)備要求低、經(jīng)濟環(huán)保、易于規(guī)?；?，所制得的納米石墨微片表面鍍上均勻連續(xù)的銅層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1:本發(fā)明方法的流程圖
[0026]圖2:納米石墨微片掃描電鏡(SEM)照片
[0027]圖3:實例I產(chǎn)物SEM照片
[0028]圖4:實例2產(chǎn)物SEM照片
[0029]圖5:實例3產(chǎn)物SEM照片
[0030]圖6:實例4產(chǎn)物SEM照片[0031 ]圖7:實例5產(chǎn)物SEM照片
[0032]圖8:實例6產(chǎn)物SEM照片
【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述:
[0034]實施例1:
[0035]第一步:分散處理:稱取0.1g納米石墨微片在50ml無水乙醇中超聲分散15分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片；
[0036]第二步:粗化處理:將第一步得到的納米石墨微片放入IOOml的20g/LNa0H溶液中，在35°C下超聲30分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性；
[0037]第三步:表面羥基化處理:將第二步粗化處理后的納米石墨微片放入50ml濃度為40g/L的雙氧水和濃度為60g/L的氨水溶液中，加以持續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度為85°C，反應(yīng)時間為50分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片；
[0038]第四步:活化處理:稱取0.15gAgN03、lgK0H、lmg水合肼放入50ml濃度為3g/LKH550的甲醇溶液中，在50°C攪拌反應(yīng)4小時，常溫冷卻至室溫得到活化液。將第三部得到納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理30分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，在60°C真空干燥2h，得到活化的納米石墨微片；
[0039] 第五步:配制鍍液和活化液:
[0040]鍍液:稱取Ig硫酸銅、2g檸檬酸三胺、0.05g乙二胺四乙酸納、Img 二巰基苯并噻唑放入50ml去離子水中混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)pH至12，得到化學(xué)鍍液；
[0041]還原液:用質(zhì)量分數(shù)為37%的甲醛配制50ml濃度為0.8mol/L的甲醛溶液；
[0042]第六步:將第四步活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在35°C下攪拌反應(yīng)40分鐘，再緩慢加入還原液，反應(yīng)30分鐘，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅；
[0043]第七步:鈍化處理:在室溫下，將第六步得到的表面鍍銅納米石墨微片浸潰在IOOml質(zhì)量分數(shù)為0.2%的BTA和質(zhì)量分數(shù)為0.6%的Na2MoO4鈍化液中超聲鈍化2分鐘，然后過濾，在80°C下真空干燥，得到表面光亮的鍍銅納米石墨微片。
[0044]經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，納米石墨微片表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼，如圖3所示。[0045]實施例2:
[0046]第一步:分散處理:稱取0.1g納米石墨微片在50ml無水乙醇中超聲分散15分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片；
[0047]第二步:粗化處理:將第一步得到的納米石墨微片放入IOOml的20g/LNa0H溶液中，在35°C下超聲30分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性；
[0048]第三步:表面羥基化處理:將第二步粗化處理后的納米石墨微片放入50ml濃度為40g/L的雙氧水和濃度為80g/L的氨水溶液中，加以持續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度為85°C，反應(yīng)時間為50分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片；
[0049]第四步:活化處理:稱取0.15gAgN03、lgK0H、lmg水合肼放入50ml濃度為3g/LKH550的甲醇溶液中，在60°C攪拌反應(yīng)3小時，常溫冷卻至室溫得到活化液。將第三部得到納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理30分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，在60°C真空干燥2h，得到活化的納米石墨微片；
[0050]第五步:配制鍍液和活化液:
[0051]鍍液:稱取Ig硫酸銅、2g檸檬酸三胺、0.1g乙二胺四乙酸納、Img 二巰基苯并噻唑放入50ml去離子水中混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)pH至12.5，得到化學(xué)鍍液；
[0052]還原液:配制50ml濃度為10g/L的乙醛酸溶液；
[0053]第六步:將第四步活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在35°C下攪拌反應(yīng)40分鐘，再緩慢加入還原液，反應(yīng)30分鐘，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅；
[0054]第七步:鈍化處理:在室溫下，將第六步得到的表面鍍銅納米石墨微片浸潰在IOOml質(zhì)量分數(shù)為0.1%的BTA、質(zhì)量分數(shù)為0.3%的Na2MoO4、質(zhì)量分數(shù)為0.05%ZnS04、質(zhì)量分數(shù)為0.01%Na2Si03的鈍化液中超聲鈍化2分鐘，然后過濾，在80°C下真空干燥，得到表面光売的鍛銅納米石墨微片。
[0055]經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，納米石墨微片表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼，如圖4所示。
[0056]實施例3:
[0057]第一步:分散處理:稱取0.2g納米石墨微片在IOOml無水乙醇中超聲分散20分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片；
[0058]第二步:粗化處理:將第一步得到的納米石墨微片放入200ml的20g/LNa0H溶液中，在35°C下超聲35分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性；
[0059]第三步:表面羥基化處理:將第二步粗化處理后的納米石墨微片放入IOOml濃度為40g/L的雙氧水和濃度為60g/L的氨水溶液中，加以持續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度為85°C，反應(yīng)時間為50分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片；
[0060]第四步:活化處理:稱取0.3gAgN03、2gK0H、2mg水合肼放入IOOml濃度為3g/LKH550的甲醇溶液中，在50°C攪拌反應(yīng)4小時，常溫冷卻至室溫得到活化液。將第三部得到納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理35分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，在60°C真空干燥2h，得到活化的納米石墨微片；
[0061]第五步:配制鍍液和活化液:[0062]鍍液:稱取2g硫酸銅、2g檸檬酸三胺、0.1g乙二胺四乙酸納、2mg 二巰基苯并噻唑放入IOOml去離子水中混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)pH至12，得到化學(xué)鍍液；
[0063]還原液:用質(zhì)量分數(shù)為37%的甲醛配制IOOml濃度為0.8mol/L的甲醛溶液；
[0064]第六步:將第四步活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在35°C下攪拌反應(yīng)40分鐘，再緩慢加入還原液，反應(yīng)30分鐘，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅；
[0065]第七步:鈍化處理:在室溫下，將第六步得到的表面鍍銅納米石墨微片浸潰在200ml質(zhì)量分數(shù)為0.2%的BTA和質(zhì)量分數(shù)為0.6%的Na2MoO4鈍化液中超聲鈍化2分鐘，然后過濾，在80°C下真空干燥，得到表面光亮的鍍銅納米石墨微片。
[0066]經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，納米石墨微片表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼，如圖5所示。
[0067]實施例4:
[0068]第一步:分散處理:稱取0.2g納米石墨微片在IOOml無水乙醇中超聲分散15分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片；
[0069]第二步:粗化處理:將第一步得到的納米石墨微片放入200ml的20g/LNa0H溶液中，在35°C下超聲35分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性；
[0070]第三步:表面羥基化處理:將第二步粗化處理后的納米石墨微片放入IOOml濃度為40g/L的雙氧水和濃度為80g/L的氨水溶液中，加以持續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度為85°C，反應(yīng)時間為50分鐘，然后過濾，用 去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片；
[0071]第四步:活化處理:稱取0.3gAgN03、2gK0H、2mg水合肼放入IOOml濃度為3g/LKH550的甲醇溶液中，在60°C攪拌反應(yīng)3小時，常溫冷卻至室溫得到活化液。將第三部得到納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理35分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，在60°C真空干燥2h，得到活化的納米石墨微片；
[0072]第五步:配制鍍液和活化液:
[0073]鍍液:稱取2g硫酸銅、4g檸檬酸三胺、0.2g乙二胺四乙酸納、2mg 二巰基苯并噻唑放入IOOml去離子水中混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)pH至12.5，得到化學(xué)鍍液；
[0074]還原液:配制IOOml濃度為10g/L的乙醛酸溶液；
[0075]第六步:將第四步活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在35°C下攪拌反應(yīng)40分鐘，再緩慢加入還原液，反應(yīng)30分鐘，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅；
[0076]第七步:鈍化處理:在室溫下，將第六步得到的表面鍍銅納米石墨微片浸潰在200ml質(zhì)量分數(shù)為0.1%的BTA、質(zhì)量分數(shù)為0.3%的Na2MoO4、質(zhì)量分數(shù)為0.05%ZnS04、質(zhì)量分數(shù)為0.01%Na2Si03的鈍化液中超聲鈍化2分鐘，然后過濾，在80°C下真空干燥，得到表面光売的鍛銅納米石墨微片。
[0077]經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，納米石墨微片表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼，如圖6所示。
[0078]實施例5:
[0079]第一步:分散處理:稱取0.3g納米石墨微片在150ml無水乙醇中超聲分散20分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片；
[0080]第二步:粗化處理:將第一步得到的納米石墨微片放入300ml的20g/LNa0H溶液中，在35°C下超聲35分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性；
[0081]第三步:表面羥基化處理:將第二步粗化處理后的納米石墨微片放入150ml濃度為40g/L的雙氧水和濃度為60g/L的氨水溶液中，加以持續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度為85°C，反應(yīng)時間為50分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片；
[0082]第四步:活化處理:稱取0.45gAgN03、3gK0H、3mg水合肼放入150ml濃度為3g/LKH550的甲醇溶液中，在50°C攪拌反應(yīng)4小時，常溫冷卻至室溫得到活化液。將第三部得到納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理35分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，在60°C真空干燥2h，得到活化的納米石墨微片；
[0083]第五步:配制鍍液和活化液:
[0084]鍍液:稱取3g硫酸銅、6g檸檬酸三胺、0.15g乙二胺四乙酸納、3mg 二巰基苯并噻唑放入150ml去離子水中混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)pH至12，得到化學(xué)鍍液；
[0085]還原液:用質(zhì)量分數(shù)為37%的甲醛配制150ml濃度為0.8mol/L的甲醛溶液；
[0086]第六步:將第四步活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在35°C下攪拌反應(yīng)40分鐘，再緩慢加入還原液，反應(yīng)30分鐘，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅；
[0087]第七步:鈍化處理:在室溫下，將第六步得到的表面鍍銅納米石墨微片浸潰在300ml質(zhì)量分數(shù)為0.2%的BTA和質(zhì)量分數(shù)為0.6%的Na2MoO4鈍化液中超聲鈍化2分鐘，然后過濾，在80°C下真空干燥，得到表面光亮的鍍銅納米石墨微片。
[0088]經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，納米石墨微片表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼，如圖7所示。
[0089]實施例6:
[0090]第一步:分散處理:稱取0.3g納米石墨微片在150ml無水乙醇中超聲分散20分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片；
[0091]第二步:粗化處理:將第一步得到的納米石墨微片放入300ml的20g/LNa0H溶液中，在35°C下超聲30分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性；
[0092]第三步:表面羥基化處理:將第二步粗化處理后的納米石墨微片放入150ml濃度為40g/L的雙氧水和濃度為80g/L的氨水溶液中，加以持續(xù)攪拌，反應(yīng)溫度為85°C，反應(yīng)時間為50分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片；
[0093]第四步:活化處理:稱取0.45gAgN03、3gK0H、3mg水合肼放入150ml濃度為3g/LKH550的甲醇溶液中，在60°C攪拌反應(yīng)3小時，常溫冷卻至室溫得到活化液。將第三部得到納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理30分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，
[0094]在60°C真空干燥2h，得到活化的納米石墨微片；
[0095]第五步:配制鍍液和活化液:
[0096]鍍液:稱取3g硫酸銅、6g檸檬酸三胺、0.3g乙二胺四乙酸納、3mg 二巰基苯并噻唑放入150ml去離子水中混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)pH至12.5，得到化學(xué)鍍液；
[0097]還原液:配制150ml濃度為10g/L的乙醛酸溶液；
[0098]第六步:將第四步活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在35°C下攪拌反應(yīng)40分鐘，再緩慢加入還原液，反應(yīng)35分鐘，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅；
[0099]第七步:鈍化處理:在室溫下，將第六步得到的表面鍍銅納米石墨微片浸潰在300ml質(zhì)量分數(shù)為0.1%的BTA、質(zhì)量分數(shù)為0.3%的Na2MoO4、質(zhì)量分數(shù)為0.05%ZnS04、質(zhì)量分數(shù)為0.01%Na2Si03的鈍化液中超聲鈍化2分鐘，然后過濾，在80°C下真空干燥，得到表面光売的鍛銅納米石墨微片。
[0100]經(jīng)掃描電子顯微鏡觀察，納米石墨微片表面包覆了一層完整、致密的金屬銅外殼，如圖8所 示。
【權(quán)利要求】
1.一種納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1、分散處理:將納米石墨微片在無水乙醇中超聲分散10-30分鐘，然后過濾，得到分散的納米石墨微片； 步驟2、粗化處理:將步驟I獲得的納米石墨微片用堿液在30-50°C下超聲15-50分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性； 步驟3、表面羥基化處理:將步驟2處理的納米石墨微片放入雙氧水堿性溶液中，加熱到40-100°C，并加以持續(xù)攪拌，處理時間為30-100分鐘，然后過濾，用去離子水洗滌至濾出液為中性，得到表面含大量羥基的納米石墨微片； 步驟4、活化處理:將步驟3處理的納米石墨微片放入活化液中，在室溫下用磁力攪拌處理10-80分鐘，然后過濾，水洗三遍，醇洗兩遍，在50-80°C真空干燥后得到活化的納米石墨微片； 步驟5、配制鍍液:按硫酸銅的濃度為10-40g/L、檬酸鹽的濃度為10-50g/L、乙二胺四乙酸納的濃度為0.Ι-lg/L、二巰基苯并噻唑的濃度為20mg/L，將硫酸銅、檬酸鹽、乙二胺四乙酸納、二巰基苯并噻唑加入到去離子水中，混合均勻，并用氨水調(diào)節(jié)PH至11-13，得到化學(xué)鍍液； 步驟6、將活化處理后的納米石墨微片放入鍍液中在25-50°C下攪拌反應(yīng)20-60分鐘，再加入還原液，完成納米石墨微片表面化學(xué)鍍銅； 步驟7、鈍化處理:在室溫下，將表面鍍銅納米石墨微片浸潰在鈍化液中鈍化1-5分鐘，然后過濾，在60-100°C真空干燥，得到表面光亮的鍍銅納米石墨微片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所.述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:步驟3中所述的雙氧水堿性溶液由雙氧水溶液與氨水配制而成，含濃度為20-60g/L的雙氧水和濃度為30-150g/L的氨水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:步驟3中所述的雙氧水堿性溶液由雙氧水溶液與氨水配制而成,含濃度為30-50g/L的雙氧水和濃度為60-120g/L的氨水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:所述氨水濃度為雙氧水濃度的1-5倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:所述活化液含甲醇、l-10g/L硅烷偶聯(lián)劑、10_40g/L氫氧化鉀、l-10g/L活性離子、0.5_5mg/L水合肼，將硅烷偶聯(lián)劑、硝酸銀、氫氧化鉀，水合肼加入到甲醇中，在30-70°C攪拌反應(yīng)1-4小時，常溫冷卻至室溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:所述的硅烷偶聯(lián)劑是一種含有氨基的有機硅化合物，活性離子為Ag+或Ni2+。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:所述檬酸鹽加入量為乙二胺四乙酸鈉的100-400倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:所述還原液為次磷酸鹽、甲醛、乙醛酸、硼氫化鈉、氨硼烷或糖等一種或多種化合物，且鍍液和還原液體積之比為0.8-1.3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米石墨微片表面無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于:所述鈍化液為BTA與Na2MO04、ZnSO4或Na2SiO3的一種或幾種復(fù)配化合物的水溶液。
【文檔編號】C23C18/18GK103469182SQ201310391050
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】齊暑華, 楊莎, 程博, 馬莉娜, 邱華, 黃英 申請人:西北工業(yè)大學(xué)