纳米多孔铜的制备及结构调控
毕业论文关键词 纳米多孔铜；去合金；孔径尺寸；退火
Title Preparation and controlled structure of nanoporouscopper by dealloying
Abstract Nanoporous metal materials show many excellent properties, especially itscatalytic performance, because of its structural characteristics of largearea. And the catalytic properties of nanoporous materials mainly dependon the size of the pore size. This paper uses Cu-Mn alloy as precursorand select a convenient method, dealloying, to prepare nanoporousstructure. In the process of dealloying, the controls of pore size anddistribution of the nanoporous copper are achieved by adjustingtemperature, voltage, electrolyte concentration process parameters, aswell as adding a little the third element in the precursor. And study thechange regulation of pore size after the annealing of nanoporous copperin different temperatures.
Keywords nanoporous copper；dealloying；pore size；annealing
目 次
1 绪论... 1
1.1 前言.... 1
1.2 去合金法.1
1.3 去合金法的原理... 2
1.4 纳米多孔金属的独特性能. 2
1.5 纳米多孔铜材料的应用前景..3
1.6 本论文的研究目的及内容. 4
2 实验过程6
2.1 前言.... 6
2.2 实验材料及仪器... 6
2.3 实验工艺.6
2.4 实验过程.6
2.5 结构和形貌表征... 9
2.6 孔径测量.9
3 实验结果分析..10
3.1 Cu28Mn72合金去合金实验结果分析.10
3.2 Cu28Mn72合金和 Cu25Mn72Ni3合金实验结果对比分析... 16
3.3 合金热处理分析.19
结论...22
致谢...23
参考文献.... 24
1 绪论1.1 前言纳米材料科学是原子物理、化学和表面科学等几个复杂的学科交叉而成的，这是一门由很多学科相会交融而成的刚新起的学科，在纳米材料的奇妙世界中，有许许多多未知的独特现象和过程， 并且这些是无法用以往传统的科学理论和认识去解释说明的。一定程度上讲，步入 21 世纪，研究和探索新兴的纳米材料，必然会将物理、化学等经典古老的学科推进一个打破人们传统观念的全新阶段，同样会使得材料的研究和发展充满着无穷的机遇。纳米多孔材料作为纳米材料的一个分支，有着举足轻重的地位，纳米多孔金属是具有三维双连续多孔的特殊材料，因为纳米多孔金属的纳米尺寸孔径，所以其具有高的比表面积和低密度，因而使其拥有独特的性能，纳米多孔金属的孔径尺寸从几纳米到几十纳米不等[1]。这些性能特性，如高的化学活性、高的比强度、独特的磁性性能和光学性能，在各种科学和工程应用中展现出良好的应用前景，具有巨大的应用潜力[2-6]，主要的应用研究为活化、催化、传感、表面增强拉曼散射[7-10]。此外，最近的一项研究表明，纳米多孔金具有较高的屈服强度，但是据报道材料比较脆，并且为高强度材料提供了可能性。在银-金合金中，已经对去合金形态的演变过程做了详细的测试。在这里，我们将展现一个低密度的单片纳米多孔铜，可以通过对合适成分的锰-铜合金进行去合金腐蚀合成纳米多孔铜。纳米多孔铜有一些有用的特性， 可以为研究纳米多孔结构做出贡献， 比如密度低、弹性模量大和材料成本低等。此外，已经发现，在骨架铜的形态下，非单一的纳米多孔铜是一种非常有效的催化剂。