一种辐射化学法金属粉末加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种辐射化学法金属粉末加工工艺。
【背景技术】
[0002]纳米金属粉末因其具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等特性，作为粉末材料，在化学工业的催化剂、微孔材料、导电浆料原料等诸多领域都具有广阔的应用前景。通常采用的惰性气体蒸发和真空原位加压法制备纳米金属材料，存在设备昂贵、需要高真空及产量少等不足等特点。
[0003]为了克服上述问题，本发明设计一种辐射化学法金属粉末加工工艺，是基于金属离子的还原反应，金属盐溶液在X射线或Y射线辐照下，通过水合电子对金属离子的强还原作用，生成金属及合金或金属氧化物纳米粒子。该方法可以避免高温高压等苛刻条件，制备工艺简单，周期短，适合工业化大规模生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，发明一种辐射化学法金属粉末加工工艺。其技术方案是一种辐射化学法金属粉末加工工艺，其特征是:基于金属离子的还原反应，金属盐溶液在X射线或Y射线辐照下，通过水合电子对金属离子的强还原作用，生成金属及合金或金属氧化物纳米粒子。
[0005]工艺流程:将常见的含目标金属粉末的盐(如AgNO3, PbCl2等)和蒸馏水配制成盐溶液。其中加人一种表面活性剂(如十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、多磷酸钠)以稳定金属胶体溶液，并加人异丙醇以清除氢氧自由基。所有配制好的溶液均通人高纯N2 Ih以除去溶解的氧，然后在2.78X 115Bq的6tlCo的源场中进行辐照。辐照Ih后的溶液装入内衬为聚四氟乙烯的高压釜中，在11(T210°C的恒温箱内水热处数小时，冷却至室温后，收集金属粉末，用蒸馏水和25%氨水洗涤数次，干燥即得纳米金属粉末。
[0006]本发明的特点:不需要高温和高压条件，也不需要低温冷却等，在常温常压下即可操作；不需要在体系中加入还原剂，电离辐射水溶液体系自然产生具有极高还原能力的水合电子和H.自由基；制备工艺简单，周期短，辐照剂量可以控制；产品粒径容易控制，一般可以获得平均粒径为1nm左右的粉末；还原率高，贵金属还原率可以达到95%以上，活泼金属也可达到70%以上；制备成本低。辐射化学法金属粉末加工工艺的条件温和、周期短、产率高、金属原料范围宽广等特点，适合大规模批量连续生产，前景广阔。
【具体实施方式】
[0007]—种辐射化学法金属粉末加工工艺，其特征是:基于金属离子的还原反应，金属盐溶液在X射线或Y射线辐照下，通过水合电子对金属离子的强还原作用，生成金属及合金或金属氧化物纳米粒子。
[0008]工艺流程:将常见的含目标金属粉末的盐CuSO4.5Η20和蒸馏水配制成盐溶液。其中加人一种表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)以稳定金属胶体溶液，并加人异丙醇以清除氢氧自由基。所有配制好的溶液均通人高纯N2 Ih以除去溶解的氧，然后在2.78X 115Bq的60Co的源场中进行辐照。辐照Ih后的溶液装入内衬为聚四氟乙烯的高压釜中，在11(T210°C的恒温箱内水热处数小时，冷却至室温后，收集金属粉末，用蒸馏水和25%氨水洗涤数次，干燥即得纳米金属粉末。
【主权项】
1.一种辐射化学法金属粉末加工工艺，其特征是:基于金属离子的还原反应，金属盐溶液在X射线或Y射线辐照下，通过水合电子对金属离子的强还原作用，生成金属及合金或金属氧化物纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的一种辐射化学法金属粉末加工工艺，其特征是:工艺流程:将常见的含目标金属粉末的盐(如AgNO3, PbCl2等)和蒸馏水配制成盐溶液，其中加人一种表面活性剂(如十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、多磷酸钠)以稳定金属胶体溶液，并加人异丙醇以清除氢氧自由基，所有配制好的溶液均通人高纯N2 Ih以除去溶解的氧，然后在2.78 X 115Bq的6tlCo的源场中进行辐照。
3.根据权利要求1所述的一种辐射化学法金属粉末加工工艺，其特征是:辐照Ih后的溶液装入内衬为聚四氟乙烯的高压釜中，在11(T210°C的恒温箱内水热处数小时，冷却至室温后，收集金属粉末，用蒸馏水和25%氨水洗涤数次，干燥即得纳米金属粉末。
【专利摘要】本发明一种辐射化学法金属粉末加工工艺。其技术方案是：基于金属离子的还原反应，金属盐溶液在X射线或γ射线辐照下，通过水合电子对金属离子的强还原作用，生成金属及合金或金属氧化物纳米粒子。本发明的特点：不需要在体系中加入还原剂，电离辐射水溶液体系自然产生具有极高还原能力的水合电子和H·自由基；制备工艺简单，周期短，辐照剂量可以控制；产品粒径容易控制，一般可以获得平均粒径为10nm左右的粉末；还原率高，贵金属还原率可以达到95%以上，活泼金属也可达到70%以上；制备成本低。辐射化学法金属粉末加工工艺的条件温和、周期短、产率高、金属原料范围宽广等特点，适合大规模批量连续生产，前景广阔。
【IPC分类】B82Y40-00, B22F9-24
【公开号】CN104690284
【申请号】CN201310657159
【发明人】马文超
【申请人】青岛平度市旧店金矿
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日