公开/公告号CN112206782A
专利类型发明专利
公开/公告日2021-01-12
原文格式PDF
申请/专利权人 南京理工大学;
申请/专利号CN201910630733.6
申请日2019-07-12
分类号B01J23/889(20060101);B01J35/10(20060101);B01J37/34(20060101);C06D5/04(20060101);
代理机构32203 南京理工大学专利中心;
代理人刘海霞
地址 210094 江苏省南京市孝陵卫200号
入库时间 2023-06-19 09:30:39
技术领域
本发明属于复合镀膜制备技术领域,涉及一种含Ni/MnO
背景技术
高发射成本和高发射技术难度限制了大型航天器的发展,同时以微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)为代表的多种微系统技术的出现,使得航天器逐步小型化,并且由许多颗低成本的微型卫星组成星群代替大型、高成本的卫星系统是当前发展的趋势。星群中的每一颗微型卫星只执行单项任务,某一颗卫星的失效不会影响整个星群的任务,某个部件的损坏不会给星群系统造成灾难性后果,所以降低了任务风险。因此,研发成本低、设计周期短、功能密度高的微纳卫星,构成星群后将能完成大卫星无法完成的任务,应用前景十分广阔。
MEMS微推进系统作为一个新兴的研究领域,逐步引起世界各国的关注。同时推进剂的无毒化是航天发展的必然趋势。过氧化氢具有良好的储存性能,高的密度比冲且价格低廉。作为单组元推进剂,过氧化氢分解产物为过热水蒸汽和氧气,极为绿色环保,并且过氧化氢不会自燃,在相对较低的温度下即可被催化分解。
催化分解技术是过氧化氢发动机的关键技术之一,过氧化氢的催化分解,依据其不同的工作条件需要选取不同的催化剂——液态催化剂、颗粒催化剂、银网催化剂、层板催化剂床等。目前,在微纳卫星研究领域最常见的催化剂是银网催化剂床,即在金属网,如镍、镍铬合金及不锈钢等网片上,通过电镀的方法镀银。但是,一方面,银的价格较高;另一方面,当过氧化氢浓度较大时,银容易熔化流失导致催化效率下降,甚至会磨损堵塞喷口,因此研究一种可用于催化高纯过氧化氢的微催化芯片极具价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简单、方便可行的含Ni/MnO
实现本发明目的的技术方案如下:
含Ni/MnO
以镍为阳极,以铜基片为阴极,以含有2.5~2.7g/L纳米级MnO
所述的铜基片经过清洗和打磨处理,具体为将铜基片在丙酮溶液中超声清洗40min以上,然后用砂纸打磨表面,洗净。
优选地,所述的纳米MnO
所述的瓦特镀液为电镀过程中常规使用的配方组成,在本发明具体实施例中,所述的瓦特镀液包括以下组分:十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)0.8g/L,六水合硫酸镍125g/L,六水合氯化镍42g/L,硼酸35g/L、十二烷基硫酸钠0.1g/L。
优选地,电镀过程中,对电镀液进行搅拌,搅拌速度为400~800rpm。
本发明还提供上述含Ni/MnO
与现有技术相比,本发明的优点是:
本发明采用复合电镀方法制备的以铜为基片的Ni/MnO
附图说明
图1为本发明电镀实验流程示意图;
图2为实施例1,即MnO
图3为实施例2,即MnO
图4为实施例3,即MnO
图5为实施例4,即MnO
图6为高速摄影仪拍摄的微流控下的过氧化氢与催化剂芯片反应图像,分别为50nm(a)、100nm(b)、500nm(c)、1000nm(d)。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详述。
下述实施例中采用的瓦特镀液的配制:0.2g CTAB,31.25g六水合硫酸镍,10.458g六水合氯化镍,8.75g硼酸,0.025g十二烷基硫酸钠和0.66g MnO
实施例1
含Ni/MnO
(1)铜片基底表面预处理
紫铜基片先使用丙酮溶液在超声仪中超声清洗40min,再用砂纸打磨铜基片表面,有明显的打磨痕迹后用去离子水洗净,置于去离子水中。
(2)含有纳米MnO
本实施例中选用加入的纳米MnO
(3)电镀:
以镍为阳极,以铜基片为阴极,以含有纳米MnO
实施例1所得到的复合镀层的基片样例如图2(a)所示,其与30%过氧化氢反应情况如图2(b)所示,在微流控下与60%过氧化氢反应如图6(a)所示,可见此方法下,电镀沉积得到的复合镀层在微流控下具有良好的催化效果。
实施例2
含Ni/MnO
(1)铜片基底表面预处理
紫铜基片先使用丙酮溶液在超声仪中超声清洗40min,再用砂纸打磨铜基片表面,有明显的打磨痕迹后用去离子水洗净,置于去离子水中;
(2)含有纳米MnO
本实施例中选用加入的纳米MnO
(3)电镀:
以镍为阳极,以铜基片为阴极,以含有纳米MnO
实施例2所得到的复合镀层的基片样例如图3(a)所示,其与30%过氧化氢反应情况如图3(b)所示,在微流控下与60%过氧化氢反应如图6(b)所示,可见此方法下,电镀沉积得到的复合镀层在微流控下具有良好的催化效果。
实施例3
含Ni/MnO
(1)铜片基底表面预处理
紫铜基片先使用丙酮溶液在超声仪中超声清洗40min,再用砂纸打磨铜基片表面,有明显的打磨痕迹后用去离子水洗净,置于去离子水中;
(2)含有纳米MnO
本实施例中选用加入的纳米MnO
(3)电镀:
以镍为阳极,以铜基片为阴极,以含有纳米MnO
实施例3所得到的复合镀层的基片样例如图4(a)所示,其与30%过氧化氢反应情况如图4(b)所示,在微流控下与60%过氧化氢反应如图6(c)所示,可见此方法下,电镀沉积得到的复合镀层在微流控下具有良好的催化效果。
实施例4
含Ni/MnO
(1)铜片基底表面预处理
紫铜基片先使用丙酮溶液在超声仪中超声清洗40min,再用砂纸打磨铜基片表面,有明显的打磨痕迹后用去离子水洗净,置于去离子水中;
(2)含有纳米MnO
本实施例中选用加入的纳米MnO
(3)电镀:
以镍为阳极,以铜基片为阴极,以含有纳米MnO
实施例4所得到的复合镀层的基片样例如图5(a)所示,其与30%过氧化氢反应情况如图5(b)所示,在微流控下与60%过氧化氢反应如图6(d)所示,可见此方法下,电镀沉积得到的复合镀层在微流控下具有良好的催化效果。
机译: 具有有效光热连续催化净化功能的CEO 2 Sub> -MNO 2 Sub>复合催化剂的制备方法
机译: 高温费-托合成反应的含钾添加剂的碳化铁/碳纳米复合催化剂的制备方法,液态/碳氢/烃加氢合成液态碳/烃的碳化铁/碳纳米复合催化剂的制备方法
机译: 使用含钨的Ni-SMM复合催化剂进行加氢脱氮