超細(xì)Cu/Ag核殼粉體是具有高催化、高導(dǎo)電性能的功能材料,被廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、軍工、等領(lǐng)域。本文以含銅廢水模擬液為原料,采用水熱法制備Cu/Ag核殼超細(xì)粉體,探究不同工藝參數(shù)對材料的影響。借助SEM、XRD等表征和第一性原理探究Cu晶體的結(jié)晶機(jī)制以及Ag鍍層的生長機(jī)制。結(jié)果表明:(1)采用水熱法可以有效處理含銅廢水,并制備Cu、Cu/Ag核殼超細(xì)粉體;相比于Cu粉,Cu/Ag核殼粉具有更強(qiáng)的抗氧化和抗腐蝕性能。(2)超細(xì)Cu粉的還原符合“溶解-結(jié)晶”機(jī)制,在還原過程中會形成中間體Cu₁₀團(tuán)簇,并且加入過量堿可以有效抑制中間產(chǎn)物Cu₂O的形成。體系中的PVP在Cu晶體表面發(fā)生配位反應(yīng),形成吸附系統(tǒng),從而調(diào)控Cu的形貌。(3)Ag鍍層的生長符合Stranski-Krastanow(SK)模式,Cu/Ag界面內(nèi)同時存在化學(xué)鍵、氫鍵、范德華力等作用力,導(dǎo)致界面內(nèi)的應(yīng)變能向外釋放,材料表面形貌失穩(wěn)。

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 含銅廢水現(xiàn)狀
        1.1.1 含銅廢水的來源
        1.1.2 含銅廢水的危害
        1.1.3 含銅廢水的處理方式
    1.2 超細(xì)銅粉現(xiàn)狀
        1.2.1 超細(xì)銅粉的應(yīng)用
        1.2.2 超細(xì)銅粉的制備方式
        1.2.3 超細(xì)銅粉的缺陷
    1.3 Cu/Ag核殼粉體的現(xiàn)狀
        1.3.1 Cu/Ag核殼粉體的應(yīng)用
        1.3.2 Cu/Ag核殼粉體的制備方式
        1.3.3 Cu/Ag核殼粉體的缺陷
    1.4 本論文研究的意義和內(nèi)容
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 “預(yù)還原”工藝參數(shù)優(yōu)化
        2.1.1 廢水處理
        2.1.2 Cu₂O前驅(qū)體制備
        2.1.3 Cu₂O水熱還原
    2.2 “氧化-還原”工藝參數(shù)優(yōu)化
        2.2.1 廢水處理
        2.2.2 CuO水熱還原
    2.3 Cu/Ag核殼粉工藝參數(shù)優(yōu)化
        2.3.1 Cu粉預(yù)處理
        2.3.2 Cu/Ag核殼粉體制備
        2.3.3 超細(xì)粉體的性能測試
    2.4 第一性原理計(jì)算方法
3.水熱法制備超細(xì)粉體工藝參數(shù)優(yōu)化
    3.1 “預(yù)還原”工藝制備超細(xì)銅粉
        3.1.1 溫度對Cu₂O的影響
        3.1.2 時間對Cu₂O的影響
        3.1.3 pH對Cu₂O的影響
        3.1.4 葡萄糖用量對Cu₂O的影響
        3.1.5 溫度對Cu的影響
        3.1.6 時間對Cu的影響
        3.1.7 堿用量對Cu的影響
        3.1.8 還原劑用量對Cu的影響
    3.2 “氧化-還原”工藝制備超細(xì)銅粉
        3.2.1 溫度對Cu的影響
        3.2.2 時間對Cu的影響
        3.2.3 堿用量對Cu的影響
        3.2.4 還原劑用量對Cu的影響
    3.3 兩種工藝路徑的對比
    3.4 “置換-還原”工藝制備Cu/Ag核殼超細(xì)粉體
        3.4.1 超細(xì)銅粉預(yù)處理
        3.4.2 銀濃度對Cu/Ag核殼粉體的影響
        3.4.3 滴加速率對Cu/Ag核殼粉體的影響
    3.5 超細(xì)粉Cu粉與Cu/Ag核殼粉的性能表征
        3.5.1 超細(xì)粉體的粒徑分布對比
        3.5.2 超細(xì)粉體的抗氧化能力對比
        3.5.3 超細(xì)粉體的抗腐蝕能力對比
    3.6 本章小結(jié)
4.Cu、Ag結(jié)晶過程第一性原理計(jì)算
    4.1 中間產(chǎn)物Cu₂O的調(diào)控機(jī)制
    4.2 Cu的結(jié)晶機(jī)理
    4.3 Cu的形貌轉(zhuǎn)變機(jī)制
    4.4 Ag鍍層的生長機(jī)制
    4.5 本章小結(jié)
5.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：3873145