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题名表面活性剂对酸性蚀刻废液制备氧化铜形貌的影响研究
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作者
张添淳
吴道新
蒋峥瑾
肖忠良
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机构
长沙理工大学化学化工学院
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出处
《材料保护》
CAS
CSCD
2024年第9期125-136,共12页
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基金
湖南省战略性新型重大项目(2019GK4041)
长沙市科技计划项目(kql1907095)资助。
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文摘
为探索十二烷基二甲基胺乙内酯(BS-12)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基溴化吡啶(CPDB)、吐温80(Tween-80)4种表面活性剂以及其加入顺序、煅烧温度对酸性蚀刻废液制备氧化铜(CuO)的形貌与粒径的影响,使用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备CuO的性能进行了表征,通过粒径分析与热重(TG)测试研究了CuO的粒径分布与热稳定性,使用MS软件中的Forcite模块在COMPASS力场下进行分子动力学计算,研究了表面活性剂分子在CuO表面吸附过程中的能量变化。结果表明:添加表面活性剂后,CuO颗粒分布均匀、大小均一,较优的4种表面活性剂为BS-12、SDS、CPDB、Tween-80。表面活性剂的加入顺序不影响CuO产物的成分及形貌。先加入BS-12,比后加入BS-12制备的CuO样品的平均粒径小,分别为2.85、7.50 nm;在400℃下煅烧,添加BS-12、SDS、CPDB、Tween-80制备的CuO颗粒均为不规则片状结构,平均粒径增大,分别为25、27、40和55 nm。4种表面活性剂通过模拟运动后都能自发吸附在CuO表面,在此过程中温度和能量在短暂波动后迅速达到平稳状态,吸附模型体系相对稳定。BS-12、SDS、CPDB、Tween-80对CuO表面的吸附能分别为-762.73、-556.10、-619.47、-739.81 kcal/mol,吸附能力大小为BS-12>Tween-80>CPDB>SDS。在酸性蚀刻废液制备CuO过程中加入表面活性剂,能有效提高CuO颗粒的均匀性。
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关键词
蚀刻废液
氧化铜
表面活性剂
分子动力学
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Keywords
etching waste
copper oxide
surfactant
molecular dynamics
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分类号
TG174.4
[金属学及工艺—金属表面处理]
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