一种增大六氰基铁酸铜颗粒尺寸的方法

本发明属于材料制备领域，涉及一种增大六氰基铁酸铜颗粒尺寸的方法。

背景技术：

1、六氰基铁酸铜(cuhcf)具有成本低，制备简单，具有大尺寸通道等优点，被广泛用于能源存储和转换、气体吸附、海水淡化、电致变色等领域。其中，制备大尺寸特别是微米级别的颗粒仍然是一个挑战。

2、cuhcf往往通过共沉淀法制备，受限于较快的形核速度，往往只能合成尺寸较小的纳米晶。虽然传统方法可以通过添加螯合剂或表面活性剂，一定程度上增大晶粒尺寸，但仍然缺乏一种可用于制备可控尺寸，从纳米到微米尺度的简单方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种增大六氰基铁酸铜(cuhcf)材料颗粒尺寸的方法，将小尺寸的cuhcf颗粒制备为电极片，通过简单的电化学处理方式，可以将小尺寸的(～80nm左右的无规则颗粒)增大到1-2μm，并通过电化学处理的电流大小、处理时间的控制，实现不同尺寸的立方形貌的可控可成。

2、本发明采用以下技术方案：一种增大六氰基铁酸铜(cuhcf)颗粒尺寸的方法，以六氰基铁酸铜(cuhcf)原料为工作电极，与对电极和参比电极组成三电极体系，在0.1-8mol/l的h2so4溶液中进行电化学处理，所述电化学处理包括交替的a程序和b程序，a程序和b程序各为100-10000次；在a程序中，工作电极和对电极分别接电源正极和负极，电流密度为0.5-10a/g，时间为20-400s；在b程序中，工作电极和对电极分别接负载的两端，控制电流密度为0.5-10a/g，时间为20-400s。其中，在程序a的h2so4溶液中，电子从对电极向工作电极迁移，在程序b的h2so4溶液中，电子从工作电极向对电极迁移。通过设置电源电压的大小可以控制电流密度大小，电流密度越小，处理相同时间，产物的颗粒尺寸越大。a程序和b程序的循环次数越多，处理时间越长，产物的颗粒尺寸越大。

3、本发明所述的小尺寸的cuhcf，包括但不限于通过共沉淀法得到的尺寸～80nm的无规则形貌的cuhcf颗粒。具体的，将0.1mol/l cucl2和0.05mol/l k3fe(cn)6同时滴加到60ml去离子水中，25℃保温12h；离心后真空干燥24h得到尺寸为80nm以下的无规则形貌的cuhcf材料。

4、进一步地，所述的cuhcf工作电极通过以下方法制备得到：将cuhcf材料、导电剂、粘结剂溶解至溶剂中，搅拌12h得到电极浆料；将浆料涂覆与碳纤维纸上，真空干燥得到cuhcf电极片。

5、本发明中，cuhcf材料、导电剂、粘结剂可以为本领域技术人员可实现溶解、涂覆的任意比例。

6、本发明的有益效果在于：本发明通过简单的电化学方法，可以增大cuhcf材料的尺寸到1-2μm立方形貌的可控可成。

技术特征：

1.一种增大六氰基铁酸铜(cuhcf)颗粒尺寸的方法，其特征在于，以六氰基铁酸铜(cuhcf)原料为工作电极，与对电极和参比电极组成三电极体系，在0.1-8mol/l的h2so4溶液中进行电化学处理，所述电化学处理包括交替的a程序和b程序，a程序和b程序各为100-10000次；在a程序中，工作电极和对电极分别接电源正极和负极，电流密度为0.5-10a/g，时间为20-400s；在b程序中，工作电极和对电极分别接负载的两端，控制电流密度为0.5-10a/g，时间为20-400s。

2.根据权利要求1所述的增大cuhcf颗粒尺寸的方法，其特征在于，六氰基铁酸铜(cuhcf)原料通过共沉淀法制备得到，将0.1mol/l cucl2和0.05mol/l k3fe(cn)6同时滴加到60ml去离子水中，25℃保温12h；离心后真空干燥24h得到尺寸为80nm以下的无规则形貌的cuhcf材料。

3.根据权利要求1所述的增大cuhcf颗粒尺寸的方法，其特征在于，所述工作电极通过以下方法制备得到：将cuhcf材料、导电剂、粘结剂溶解至溶剂中，搅拌12h得到电极浆料；将浆料涂覆与碳纤维纸上，真空干燥得到cuhcf工作电极。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电极为石墨棒。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参比电极为饱和甘汞电极。

技术总结
本发明提供一种增大六氰基铁酸铜(CuHCF)材料颗粒尺寸的方法，共沉淀法得到尺寸～80nm的无规则形貌的CuHCF颗粒，将其制备为电极片，通过电化学处理方法，在不同电流密度下，经历不同电化学处理时间，可以将颗粒尺寸从原始～80nm左右的无规则颗粒，到1‑2μm立方形貌的可控可成。

技术研发人员：张伟,赵真真,郑伟涛
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27