[发明专利]酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的装置与方法

权利要求书

1.一种酸性蚀刻废液中电沉积枝状纳米铜的装置，其特征在于：所述装置包括穿透式电解槽、电源、储液池和储气装置；

所述穿透式电解槽包括槽体和多孔阳极，所述多孔阳极为空心柱状结构，所述多孔阳极置于槽体内，所述槽体作为阴极，所述槽体的顶端设有出水口，槽体的底端设有进水口，所述多孔阳极的顶端设有出气口；

所述储液池与出水口相连；

所述储气装置与出气口相连；

所述电源正极与多孔阳极相连，所述电源负极与槽体相连。

2.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的装置，其特征在于：所述槽体为圆筒状结构，所述槽体由不锈钢制成。

3.根据权利要求2所述的酸性蚀刻废液中电沉积枝状纳米铜的装置，其特征在于：所述穿透式电解槽采用阴极和阳极同轴结构。

4.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液中电沉积枝状纳米铜的装置，其特征在于：所述槽体和多孔阳极上端口和下端口均通过法兰状的橡胶堵头密封。

5.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的装置，其特征在于：所述多孔阳极包括石墨管、多孔钛管。

6.根据权利要求1所述的酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的装置，其特征在于：所述装置还包括水泵，所述水泵的入口与储液池相连，所述水泵的出口与进水口相连。

7.一种酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的方法，其特征在于：采用权利1-6任一项所述的装置，所述方法包括以下步骤：

步骤1：以酸性蚀刻废液为电解质

获取铜离子浓度为20～40g/L酸性蚀刻废液，用Na₂CO₃调节pH值为4.0～4.5后，得到水溶液电解质；

步骤2：电沉积

将水溶液电解质注入穿透式电解槽的槽体中，将槽体与电源阴极相连，多孔阳极与电源正极相连，接通电源，进行恒压电沉积，得到沉积在阴极表面的电沉积产物；

步骤3：后处理

将沉积在阴极表面的电沉积产物从阴极剥离，用去离子水冲洗、干燥、真空封装，制得枝状纳米铜。

8.根据权利要求7所述的酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的方法，其特征在于：所述步骤2中，电沉积恒电压为5-8V，电沉积时间为2-5h。

9.根据权利要求7所述的酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的方法，其特征在于：制得的纳米铜纯度为53.98％-88.91％。

10.根据权利要求7所述的酸性蚀刻废液中高效电沉积枝状纳米铜的方法，其特征在于：制得的纳米铜粒径为37.45-57.77nm。