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1、第22卷第1期材料科學(xué)與工藝Vol?22No?12014年2月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGYFeb.2014溶膠-凝膠法制備多孔納米金屬銅膜李明愉,曾慶軒,張慧君,馮長根(北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100081)摘要:為了制備多孔納米金屬膜材料,以醋酸銅為前軀體、聚乙二醇為模板劑、二乙醇胺為絡(luò)合劑,通過溶膠-凝膠法在玻璃基片上制備了多孔納米金屬銅膜.利用XRD、IR、TG-DTG和SEM對(duì)所制備的納米金屬銅膜材料進(jìn)行了分析及表征,并研究了溶膠濃度、PEG添加量、退火溫度對(duì)多孔銅膜結(jié)構(gòu)的影響.結(jié)果表明,當(dāng)溶膠濃度為0.
2、6mol/L時(shí),銅離子與PEG1000的毫克分子比值是42.86∶1,退火溫度為500℃時(shí),可以得到較好的多孔結(jié)構(gòu)納米Cu薄膜.不同的PEG加入量、溶膠濃度以及熱處理溫度都會(huì)對(duì)薄膜的形貌有較大的影響.關(guān)鍵詞:納米材料;多孔銅;模板法;溶膠-凝膠;薄膜中圖分類號(hào):TQ424.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1005-0299(2014)01-0082-06PreparationofnanoporousCufilmsbysol?gelandtemplatemethodLIMingyu,ZENGQingxuan,ZHANGHuijun,FENGChanggen(State
3、KeyLaboratoryofExplosionScienceandTechnology,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abstract:Toprepareporousnanometalfilmmaterials,thecopperacetatewasusedasprecursor,polyethyleneglycol(PEG)wasusedasthetemplateagentanddiethanolaminewasusedascomplexingagent.Usingthesol?gelme
4、thod,porousnanocopperfilmwaspreparedonglasssubstrate.XRD,IR,TG?DTGandSEMmethodswereutilizedtoanalyzeandcharacterizethenanometercopperfilm.Theimpactsofsolconcentration,PEGadditionamountandtheinfluenceofannealingtemperatureontheporouscoppermembranestructurewerestudied.Theresultsreveal
5、thatwhenthesolconcentrationis0.6mol/L,copperionandPEG1000mgmolecularratiois42.86∶1andtheannealingtemperatureis500℃,nanoCuthinfilmwithsuperiorporousstructureisobtained.TheamountofPEGaddition,theconcentrationofthesolandheattreatmenttemperaturewillhavemajorinfluenceonthemorphologyofcop
6、permembrane.Keywords:nanomaterials;porouscopper;templatemethod;sol?gel;flims多孔金屬材料因具有滲透性好、孔徑可調(diào)、耐等特點(diǎn)在催化、過濾、表面等離子體共振、傳感、熱[4-5]高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前發(fā)展較快的交換、藥物輸送等方面有著廣闊的應(yīng)用前景.一種功能性材料.多孔納米金屬的結(jié)構(gòu)特征是內(nèi)目前,用來制備多孔納米金屬材料的方法主要為部具有大量連通的孔隙,其金屬粒子的微觀尺寸“模板法”,即將多孔的模板浸入金屬鹽溶液或者處于納米尺度,正是這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)賦予了這類材金屬的膠體溶液中,通過
7、一定的技術(shù)將金屬負(fù)載[1-3]料在磁、光、電等方面特殊的性能.多孔納米在模板上,然后通過退火、腐蝕或溶解等方法將模金屬材料以其高的比表面積、輕質(zhì)和節(jié)約原材料板去掉,最終制得多孔的金屬材料.該方法具有良好的可控性,一般用于制備結(jié)構(gòu)高度有序的多孔[6-7]收稿日期:2012-10-12.納米金屬材料.模板法制備多孔金屬薄膜的基金項(xiàng)目:國防重點(diǎn)基金項(xiàng)目(9140A0507111BQ0107);爆炸科學(xué)主要技術(shù)有磁控濺射法[8]、電化學(xué)沉積法[9]和與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主項(xiàng)目基金(YBKT12-03).溶膠-凝膠法等.溶膠-凝膠技術(shù)是一種材料制備作者簡(jiǎn)介:李明愉(1
8、971-),女,博士,副教授,碩士生導(dǎo)