本發(fā)明涉及一種堿式硝酸銅的制備方法，特別是一種堿式硝酸銅超細(xì)粉體的制備方法，屬于無(wú)機(jī)非金屬材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
堿式硝酸銅為淺藍(lán)色粉末，不溶于水及醇，溶于稀酸和氨水。堿式硝酸銅廣泛應(yīng)用于催化劑、煙火、推進(jìn)劑、銅制品中間體等領(lǐng)域，是汽車安全氣囊氣體發(fā)生劑中的重要組成材料。對(duì)于氣體發(fā)生劑和催化劑來(lái)講，堿式硝酸銅粉體比表面積越大，其氧化產(chǎn)氣能力越強(qiáng)、催化能力越強(qiáng)。隨著國(guó)內(nèi)汽車保有量的迅速增長(zhǎng)，汽車安全氣囊發(fā)生劑市場(chǎng)需求量將進(jìn)一步擴(kuò)大，高比表面積堿式硝酸銅產(chǎn)品的市場(chǎng)前景愈加廣闊。
現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的堿式硝酸銅產(chǎn)品比表面積大多難以滿足高端市場(chǎng)需求，且工藝往往復(fù)雜難操作、設(shè)備投入大、成本高、高級(jí)品率低，此外生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品后處理階段易團(tuán)聚而影響產(chǎn)品使用效果。
cn102633291a公開(kāi)一種堿式硝酸銅的制備方法，在第一反應(yīng)器中配制含有cu2+和no3-的a溶液；在第二反應(yīng)器中配制含有nh4+和oh-的b溶液；將a溶液和b溶液同時(shí)流入第三反應(yīng)器中，通過(guò)調(diào)節(jié)a溶液和b溶液的流量使第三反應(yīng)器中反應(yīng)液的ph值為3—10，再經(jīng)洗滌，脫水等一系列后續(xù)處理，制得堿式硝酸銅。
cn103193260a公開(kāi)一種納米體堿式硝酸銅的生產(chǎn)方法，步驟包括配制硝酸銅水溶液、燒堿溶液及硝酸銨溶液反應(yīng)液；將硝酸銨溶液置于設(shè)有超聲波攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)，將硝酸銅溶液和燒堿溶液混合，高壓噴霧送入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的ph值達(dá)到6.2～6.3時(shí)，加入硝酸，至ph值為4.2～4.3時(shí)停止；繼續(xù)攪拌至ph值為4.3～4.5，終止反應(yīng)，靜置去除上部清液，用水洗滌沉淀；分離沉淀物，烘干，即得所述納米體堿式硝酸銅。
cn103482677a公開(kāi)一種氣體發(fā)生器用超細(xì)堿式硝酸銅的制備方法，包括①配置三水硝酸銅、氫氧化鈉的水溶液；②加入氫氧化鈉和添加劑，將硝酸銅的水溶液在0.5h內(nèi)均勻加入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)液的ph值為7.5-9.0，溫度60-90℃，反應(yīng)0.5-3h；③將沉淀過(guò)濾，母液保留，沉淀加入水，將沉淀的懸浮液泵入噴霧干燥機(jī)中進(jìn)行噴霧干燥后包裝；④母液泵入減壓蒸發(fā)器中，減壓蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶，結(jié)晶經(jīng)過(guò)過(guò)濾干燥包裝。
cn103833066a公開(kāi)一種片狀堿式硝酸銅的制備方法，首先配制硝酸銅和尿素水溶液，將兩種溶液混合，轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯中，在高壓釜中80—120℃反應(yīng)3～12小時(shí)后取出產(chǎn)物，洗滌，干燥，最后得到了具有片狀結(jié)構(gòu)的堿式硝酸銅產(chǎn)物。
cn105502474a公開(kāi)一種堿式硝酸銅的等離子體制備方法，配制硝酸銅的水溶液，于等離子體反應(yīng)器中，放電氣體為惰性氣體、氧氣或空氣，放電氣壓為大氣壓，放電電壓為0.1kv～40kv的直流或交流高壓，處理時(shí)間為2～15分鐘，然后烘干，即獲得堿式硝酸銅。
微波水熱法可用于制備納米氧化銅，如cn101273723a、cn101306832a、cn101407332a、cn101696027a、cn101844793a、cn104628026a、cn105271358a、cn105439190a、cn105523578a、cn105712391a公開(kāi)的方法，但采用微波水熱法制備堿式硝酸銅卻未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種采用微波水熱法制備堿式硝酸銅超細(xì)粉體的方法，該方法可降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟：
（1）配制濃度為0.1mol/l—0.5mol/l的硝酸銅水溶液，注入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入微波水熱器中加熱；
（2）保持反應(yīng)液溫度40—60℃，攪拌下緩慢向反應(yīng)液中滴入氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液直至反應(yīng)液ph=5.5—6.5，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30—60分鐘，關(guān)閉微波水熱器；
（3）將反應(yīng)液靜置，傾去上清液，沉淀物用ph=4.5—5.5的稀硝酸水溶液浸沒(méi)攪拌洗滌2—4次，再用無(wú)水乙醇浸沒(méi)攪拌洗滌，固體離心甩干；
（4）將甩干后的固體置于微波干燥器中干燥10—30分鐘，得到堿式硝酸銅超細(xì)粉體。
上述步驟（1）中，硝酸銅溶液優(yōu)選濃度為0.3mol/l~0.4mol/l。
上述步驟（2）中，氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液的濃度優(yōu)選為1—10mol/l，更優(yōu)選為2—3mol/l。滴入氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液的速度優(yōu)選是每小時(shí)控制在反應(yīng)液總體積的5—20%，反應(yīng)液溫度優(yōu)選為50—60℃。當(dāng)反應(yīng)液ph=6—6.3時(shí)，停止加氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有高比表面堿式硝酸銅制備工藝復(fù)雜難操作、設(shè)備投入大、成本高、高級(jí)品率低的問(wèn)題，通過(guò)控制特定工藝參數(shù)，提供了一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品比表面積大的堿式硝酸銅超細(xì)粉體制備方法，工藝穩(wěn)定，可靠性高。制備的堿式硝酸銅超細(xì)粉體品質(zhì)高、質(zhì)量穩(wěn)定，可滿足汽車安全氣囊氣體發(fā)生劑、催化劑等高端領(lǐng)域使用需求。
附圖說(shuō)明
圖1是實(shí)施例1制得的堿式硝酸銅超細(xì)粉體sem圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
（1）配制濃度為0.4mol/l的硝酸銅水溶液5升，注入具有聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入微波水熱器中備用；
（2）配制濃度為2mol/l的氫氧化鈉水溶液；
（3）開(kāi)啟微波水熱器，開(kāi)啟反應(yīng)釜攪拌器，保持反應(yīng)溫度60℃，以3升/小時(shí)的速度向硝酸銅水溶液中滴加氫氧化鈉水溶液；
（4）當(dāng)反應(yīng)液ph=6.1時(shí)，停止滴加氫氧化鈉水溶液，繼續(xù)在60℃下攪拌反應(yīng)60分鐘，關(guān)閉微波水熱器；
（5）將上述反應(yīng)液靜置，傾去上清液，沉淀用ph=4.5的稀硝酸溶液浸沒(méi)攪拌洗滌2次，再用無(wú)水乙醇浸沒(méi)攪拌洗滌1次，固體離心甩干；
（6）將甩干后的固體置于微波干燥器中干燥10分鐘，即得堿式硝酸銅超細(xì)粉體。
制得產(chǎn)物采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（icp-ms）測(cè)量銅元素含量為52.90wt%，采用化學(xué)分析法（靛藍(lán)指示）測(cè)得no3-含量25.84wt%，可以確認(rèn)制得產(chǎn)物分子式為cu(no3)2·3cu(oh)2（cu理論含量52.93wt%，no3-理論含量25.82wt%）。
sem圖顯示，制得產(chǎn)物的平均粒徑約為0.4微米。
實(shí)施例2
（1）配制濃度為0.3mol/l的硝酸銅水溶液5升，注入聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入微波水熱器中備用；
（2）配制濃度為5mol/l的氫氧化鈉水溶液；
（3）開(kāi)啟微波水熱器，開(kāi)啟反應(yīng)釜攪拌器，保持反應(yīng)溫度50℃，以2升/小時(shí)的速度向硝酸銅水溶液中滴入氫氧化鈉水溶液；
（4）當(dāng)反應(yīng)液ph=6.0時(shí)，停止加氫氧化鈉水溶液，繼續(xù)在50℃下攪拌反應(yīng)30分鐘，關(guān)閉微波水熱器；
（5）將上述反應(yīng)液靜置，傾去上清液，沉淀用ph=5.0的稀硝酸溶液浸沒(méi)攪拌洗滌3次，再用無(wú)水乙醇浸沒(méi)攪拌洗滌1次，固體離心甩干；
（6）將甩干后的固體置于微波干燥器中干燥20min，即得堿式硝酸銅超細(xì)粉體。
制得產(chǎn)物采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（icp-ms）測(cè)量銅元素含量為52.93wt%，采用化學(xué)分析法（靛藍(lán)指示）測(cè)得no3-含量25.88wt%，可以確認(rèn)制得產(chǎn)物分子式為cu(no3)2·3cu(oh)2。
實(shí)施例3
（1）配制濃度為0.2mol/l的硝酸銅溶液5升，注入聚四氟乙烯內(nèi)襯反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入微波水熱器中備用；
（2）配制濃度為10mol/l的氫氧化鉀水溶液；
（3）開(kāi)啟微波水熱器，開(kāi)啟反應(yīng)釜攪拌器，保持反應(yīng)溫度40℃，以1升/小時(shí)的速度向銅液中滴入氫氧化鉀水溶液；
（4）當(dāng)反應(yīng)液ph=6.3時(shí)，停止加氫氧化鉀水溶液，繼續(xù)在40℃下攪拌反應(yīng)40min，關(guān)閉微波水熱器；
（5）將上述反應(yīng)液靜置，傾去上清液，沉淀用ph=5.5的稀硝酸溶液浸沒(méi)攪拌洗滌4次，再用無(wú)水乙醇浸沒(méi)攪拌洗滌1次，固體離心甩干；
（6）將甩干后的固體置于微波干燥器中干燥30分鐘，即得堿式硝酸銅超細(xì)粉體。
制得產(chǎn)物采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（icp-ms）測(cè)量銅元素含量為52.96wt%，采用化學(xué)分析法（靛藍(lán)指示）測(cè)得no3-含量25.80wt%，可以確認(rèn)制得產(chǎn)物分子式為cu(no3)2·3cu(oh)2。