一种元素分析仪中铜柱的回收方法
【专利摘要】本发明公开了一种元素分析仪中铜柱的回收方法。包括以下步骤：将元素分析仪中被氧化的铜柱用低温等离子体还原；然后将还原后的铜柱进行高温退火，获得呈发射状结构的纳米氧化铜线阵列；再在低温等离子体的作用下将铜柱上的纳米氧化铜线还原成纳米铜线。本发明利用等离子体还原和高温退火的方法，可使使用以后的铜柱得到还原，并且能在铜柱表面生成纳米铜线，大大增加铜柱和氧气接触的表面积，提高铜与氧的反应速度，使测量更加精确。同时对铜柱的回收也节约了资源、降低了对环境的污染、提高了经济效益。
【专利说明】
一种元素分析仪中铜柱的回收方法
技术领域
[0001]本发明涉及资源回收技术领域，尤其是一种元素分析仪中铜柱的回收方法。
【背景技术】
[0002]元素分析仪作为实验室常规仪器可同时对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、N、S、元素的含量进行定量分析测定，在研究有机材料及有机化合物的元素组成等方面具有重要作用。可广泛应用于化学和药物学产品，如精细化工产品、药物、肥料、石油化工产品碳、氢、氧、氮元素含量，从而揭示化合物性质变化，得到有用信息，是科学研究的有效手段。
[0003]目前，对于化合物中氧含量的测定主要是用铜柱吸附的方法。但铜柱使用一次以后就需要更换，并且铜柱对氧气的吸附能力也是一个关键的因素。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种元素分析仪中铜柱的回收方法。有效提高铜柱的利用率，并且铜柱表面的纳米铜线也加大对氧气的吸附，使得测试更精准。
[0005]—种元素分析仪中铜柱的回收方法，包括以下步骤:
[0006]I)将元素分析仪中被氧化的铜柱用低温等离子体还原；
[0007]2)然后将还原后的铜柱进行高温退火，获得呈发射状结构的纳米氧化铜线阵列；
[0008]3)再在低温等离子体的作用下将铜柱上的纳米氧化铜线还原成纳米铜线。
[0009]按上述方案，步骤I所用还原气体为氢气，还原时间为30?60min。
[0010]按上述方案，步骤2退火过程中，退火温度在450?600°C，时间为4?8h。
[0011]按上述方案，步骤3所用低温等离子体为微波等离子体或射频等离子体，还原气体为氢气，时间为10?30min。
[0012]本发明利用等离子体还原和高温退火的方法，可使使用以后的铜柱得到还原，并且能在铜柱表面生成纳米铜线，大大增加铜柱和氧气接触的表面积，提高铜与氧的反应速度，使测量更加精确。同时对铜柱的回收也节约了资源、降低了对环境的污染、提高了经济效益。
[0013]相对于现有技术，本发明具有如下优点:
[0014]对铜柱进行回收处理，变废为宝，提高了铜柱的利用率。
[0015]利用等离子体还原时铜的温度很低，有利于纳米铜线的获得。而纳米铜线大大增加了铜与氧气的接触面积，大幅度提高了铜对氧气的捕捉能力，使得氧元素含量的测量更加精准。
【具体实施方式】
[0016]以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
[0017]实施例1
[0018]将被氧化的铜柱从元素分析仪中取出，放入微波等离子体装置中进行还原，微波功率为300W，等离子体腔体内氢气压力1.5kPa，反应时间为lOmin。
[0019]将处理过的铜柱放入大气氛围中，退火5h，退火温度为5000C，高温退火结束后让其自然冷却至室温，即可得到纳米氧化铜阵列。
[0020]将退火后的铜柱再次进行微波等离子体还原，微波功率为300W，等离子体腔体内氢气压力1.01^^，反应时间为2011^11。
[0021]上述方法回收的铜柱的比表面积为18.8m2/g，用于元素分析仪时，检测效果与新铜柱性能一致。
[0022]实施例2
[0023]将被氧化的铜柱从元素分析仪中取出，放入微波等离子体装置中进行还原，微波功率为100W，等离子体腔体内氢气压力1.2kPa，反应时间为30min。。
[0024]将处理过的铜柱放入大气氛围中，退火4h，退火温度为6000C，高温退火结束后让其自然冷却至室温，即可得到纳米氧化铜阵列。
[0025]将退火后的铜柱再次进行射频等离子体还原，等离子体功率为200W，等离子体腔体内氢气压力200Pa，反应时间为40min。
[0026]上述方法回收的铜柱的比表面积为18.lm2/g，用于元素分析仪时，检测效果与新铜柱性能一致。
[0027]实施例3
[0028]将被氧化的铜柱从元素分析仪中取出，放入射频等离子体装置中进行还原，功率为250W，反应时间为60min。
[0029]将处理过的铜柱放入大气氛围中，退火Sh，退火温度为4500C，高温退火结束后让其自然冷却至室温，即可得到纳米氧化铜阵列。
[0030]将退火后的铜柱再次进行射频等离子体还原，等离子体功率为300W，等离子体腔体内氢气压力150Pa，反应时间为30min。
[0031]上述方法回收的铜柱的比表面积为19.3m2/g，用于元素分析仪时，检测效果与新铜柱性能一致。
[0032]实施例4
[0033]将被氧化的铜柱从元素分析仪中取出，放入微波等离子体装置中进行还原，功率为250W，反应时间为60min。
[0034]将处理过的铜柱放入大气氛围中，退火4h，退火温度为6000C，高温退火结束后让其自然冷却至室温，即可得到纳米氧化铜阵列。
[0035]将退火后的铜柱再次进行微波等离子体还原，等离子体功率为200W，还原时间为30mino
[0036]上述方法回收的铜柱的比表面积为17.5m2/g，用于元素分析仪时，检测效果与新铜柱性能一致。
[0037]实施例5
[0038]将被氧化的铜柱从元素分析仪中取出，放入射频等离子体装置中进行还原，功率为250W，反应时间为60min。
[0039]将处理过的铜柱放入大气氛围中，退火Sh，退火温度为4500C，高温退火结束后让其自然冷却至室温，即可得到纳米氧化铜阵列。
[0040]将退火后的铜柱再次进行微波等离子体还原，等离子体功率为200W，还原时间为30mino
[0041]上述方法回收的铜柱的比表面积为18.6m2/g，用于元素分析仪时，检测效果与新铜柱性能一致。
【主权项】
1.一种元素分析仪中铜柱的回收方法，其特征在于包括以下步骤: 1)将元素分析仪中被氧化的铜柱用低温等离子体还原； 2)然后将还原后的铜柱进行高温退火，获得呈发射状结构的纳米氧化铜线阵列； 3)再在低温等离子体的作用下将铜柱上的纳米氧化铜线还原成纳米铜线。2.如权利要求1所述元素分析仪中铜柱的回收方法，其特征在于步骤I所用还原气体为氢气，还原时间为30?60min。3.如权利要求1所述元素分析仪中铜柱的回收方法，其特征在于步骤2退火过程中，退火温度在450?600°C，时间为4?8h。4.如权利要求1所述元素分析仪中铜柱的回收方法，其特征在于步骤3所用低温等离子体为微波等离子体或射频等离子体，还原气体为氢气，时间为10?30min。
【文档编号】B82Y40/00GK106001597SQ201610537427
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】王升高, 陈睿, 刘星星, 崔丽佳, 皮小强, 张维
【申请人】武汉工程大学