概述
四水甲酸銅(II)[Cu(HCOO)2?4H2O]是一種常溫常壓下表現(xiàn)為淺藍(lán)色晶體的金屬有機(jī)化合物,易溶于水,100mL冷水中可溶解12.5g四水甲酸銅(II),溶液為天藍(lán)色;。難溶于醇,100mL醇中僅可溶解0.25g。
合成工藝
Ⅰ.稱取一定量CuSO4?5H2O和NaHCO3,充分研細(xì)并混合均勻。
Ⅱ.將Ⅰ中所得混合物加入到100mL接近沸騰的蒸餾水中,繼續(xù)加熱至接近沸騰狀態(tài)數(shù)分鐘。
Ⅲ.靜置溶液,待澄清后,用傾析法分離得到沉淀,用蒸餾水洗滌,干燥。
Ⅳ.將Ⅲ中所得產(chǎn)品放入如圖裝置的三頸燒瓶中,加入約20mL蒸餾水,加熱攪拌至50℃左右。
Ⅴ.向三頸燒瓶中加入甲酸,反應(yīng)結(jié)束后趁熱過(guò)濾。
Ⅵ.將所得濾液經(jīng)過(guò)一系列操作得到四水甲酸銅(II)產(chǎn)品。
應(yīng)用
四水甲酸銅(II)常用作催化劑、化學(xué)試劑,應(yīng)用于納米材料、電鍍等領(lǐng)域,下面就文獻(xiàn)報(bào)道的部分應(yīng)用實(shí)例展開詳細(xì)介紹:
(1)制備抗氧化性強(qiáng)的甲酸銅基無(wú)顆粒型導(dǎo)電墨水。制備工藝包括如下步驟:1)將醇類溶液與一種或多種有機(jī)胺混合備用;2)向混合溶液中緩慢加入四水甲酸銅(II)顆粒形成銅胺絡(luò)合溶液,即得到目標(biāo)墨水。最終得到的導(dǎo)電墨水穩(wěn)定性好,常溫常壓,不避光條件下存放120天不會(huì)發(fā)生變質(zhì)。另外,制備的導(dǎo)電墨水取200微升滴在玻璃襯底上可以快速覆蓋整個(gè)襯底,在170℃以下加熱制備的導(dǎo)電薄膜,形貌致密,導(dǎo)電性優(yōu)良,并且加熱全程可以不使用保護(hù)氣,在空氣中即可完成,銅導(dǎo)電薄膜不會(huì)被氧化[1]。
(2)制備抗氧化性微米銅。將無(wú)水乙醇與有機(jī)胺混合,加入四水甲酸銅(II)形成銅胺絡(luò)合物溶液;向銅胺絡(luò)合物溶液中加入保護(hù)劑,同時(shí)持續(xù)加熱;向上一步驟所得產(chǎn)物中加入還原劑,加熱至容器壁出現(xiàn)金屬光澤后冷卻;采用離心與自沉降結(jié)合的方法收集微米銅顆粒,并用洗滌液洗滌,烘干后即得目標(biāo)產(chǎn)物。制得的微米銅顆粒不僅產(chǎn)量高,純度高,而且抗氧化性好,不易發(fā)生團(tuán)聚,穩(wěn)定性好[2]。
(3)制備納米銅修飾碳納米管/石蠟溫敏復(fù)合材料。首先,將功能化碳納米管與四水甲酸銅(II)在去離子水中混合,經(jīng)超聲振動(dòng),機(jī)械攪拌和水分蒸發(fā)后,獲得甲酸銅/碳納米管二元復(fù)合物。然后,將甲酸銅/碳納米管二元復(fù)合物與石蠟及分散穩(wěn)定劑混合制成混合物,所得混合物加熱至石蠟熔點(diǎn)以上5~15℃,連續(xù)攪拌4~5h,獲得反應(yīng)混合物。最后,將反應(yīng)混合物在氮?dú)獗Wo(hù)下,加熱至220~230℃,攪拌2~3h即可獲得納米銅修飾碳納米管/石蠟溫敏復(fù)合材料。上述制備工藝采用蠟浴加熱分解甲酸銅/碳納米管二元復(fù)合物,單步制備納米銅/石蠟溫敏復(fù)合材料,不僅省去了納米銅修飾碳納米管復(fù)合顆粒的收集和存放環(huán)節(jié),同時(shí)還增大了復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù),提高溫敏復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能[3]。
參考文獻(xiàn)
[1]王績(jī)偉,楊興舉,劉雯,等.一種抗氧化無(wú)顆粒型銅導(dǎo)電墨水及其制備方法:CN202010198854.0[P].
[2]王績(jī)偉,楊興舉,李佳,等.一種抗氧化微米銅的制備方法:CN201910175367.X[P].
[3]徐斌,樓白楊,李曉,等.一種納米銅修飾碳納米管/石蠟溫敏復(fù)合材料的制備方法:CN201410141052.0[P].