ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2020, том 90, № 8, с. 1290-1296
УДК 546.57:546.56:66.094.1
ПОЛУЧЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ МИКРОЧАСТИЦ МЕДИ
ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ИОНОВ Cu(II) БЕНЗИЛОВЫМ
СПИРТОМ В ПРИСУТСТВИИ
2-[2-(2-МЕТОКСИЭТОКСИ)ЭТОКСИ]УКСУСНОЙ
КИСЛОТЫ
© 2020 г. О. А. Логутенко*, А. И. Титков, А. М. Воробьёв
Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук,
ул. Кутателадзе 18, Новосибирск, 630128 Россия
*e-mail: ologutenko@solid.nsc.ru
Поступило в Редакцию 17 февраля 2020 г.
Поcле доработки 17 февраля 2020 г.
Принято к печати 27 февраля 2020 г.
Синтезированы микрочастицы меди сферической формы восстановлением ионов Cu2+ бензиловым
спиртом в присутствии 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусной кислоты при 195°С. Полученные части-
цы охарактеризованы методами рентгенофазового анализа и электронной микроскопии. Исследовано
влияние условий синтеза (температуры, времени синтеза, концентрации стабилизатора, ионов меди и
гидроксида натрия) на размер, морфологию и степень полидисперсности образующихся частиц меди.
Ключевые слова: медь, микрочастицы, бензиловый спирт, 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусная
кислота, восстановление
DOI: 10.31857/S0044460X2008017X
С развитием цифровых технологий нано- и
электропроводящих чернил и паст [9-11]. Иссле-
микрочастицы металлов (серебра, золота, меди)
дования, направленные на разработку простых и
активно применяют для приготовления чернил и
дешевых методов получения устойчивых к окис-
паст для 2D- и 3D-печати электропроводящих эле-
лению нано- и микропорошков меди, в настоящее
ментов печатной электроники, в частности антенн
время особенно актуальны.
и микроэлектродов [1-4]. Наибольшее распростра-
Для получения металлических частиц разрабо-
нение получили электропроводящие материалы на
тан ряд физических и химических методов [12].
основе серебра, что обусловлено его высокой про-
Среди химических методов широко используется
водимостью и стойкостью к окислению, однако
восстановление органических или неорганиче-
высокая стоимость серебра препятствует его ши-
ских солей металлов в высококипящих органиче-
рокому применению, в связи с чем растет спрос на
ских жидкостях (глицерин, этиленгликоль, три- и
более дешевые металлы. Медь благодаря низкой
тетраэтиленгликоли), которые являются не только
стоимости и небольшому удельному электриче-
хорошими стабилизаторами, но также могут вос-
скому сопротивлению - приемлемая альтернатива
станавливать некоторые ионы металлов [13, 14].
серебра. Однако в отличие от серебра наночасти-
Наряду с высокомолекулярными спиртами в каче-
цы меди довольно легко окисляются в процессе
стве реакционной среды можно использовать бен-
синтеза и при последующем хранении [5-8]. Суб-
зиловый спирт, который благодаря своему доста-
микронные и микрочастицы меди более стабиль-
точно высокому восстановительному потенциалу
ны и широко используются в различных составах
способен восстанавливать ионы металлов. Восста-
1290
ПОЛУЧЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ МИКРОЧАСТИЦ МЕДИ
1291
новлением карбоксилатов меди, серебра, кобальта,
никеля и висмута бензиловым спиртом получены
их металлические порошки микронного и суб-
микронного размера [15-18]. Подробно изучено
окисление бензилового спирта наночастицами
благородных металлов, кроме того, бензиловый
спирт применяли для синтеза наночастиц оксидов
различных металлов [19, 20]. Однако исследова-
ний, в которых бензиловый спирт используется
в качестве восстановителя и реакционной среды
непосредственно в синтезе нано- и микрочастиц
металлов, крайне мало.
Нами разработан метод синтеза монодисперс-
2ș ɝɪɚɞ
ных сферических частиц меди микронного разме-
Рентгенограммы порошков, полученных в результате
ра, стабилизированных этоксизамещенной карбо-
восстановления ионов Cu2+ бензиловым спиртом в при-
новой кислотой, которые могут применяться для
сутствии соли 2 при 195°С в течение 5 (1) и 45 мин (2).
создания новых композиций электропроводящих
Концентрация NaOH значительно влияет на
высоковязких чернил и паст для 2D- и 3D-печати.
скорость реакции восстановления ионов меди(II)
Основное внимание уделено оптимизации условий
бензиловым спиртом, а это, в свою очередь, влия-
синтеза, позволяющих получать монодисперсные
ет на состав и морфологию образующихся частиц.
сферические частицы меди микронного размера.
В отсутствие NaOH ионы меди Сu2+ легко восста-
Ожидалось, что
2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]-
навливаются до оксида Сu(I)-Сu2O, который оса-
уксусная кислота 1, в отличие от полиэтиленгли-
ждается из раствора при 135-140°С в виде жел-
колей, благодаря присутствию карбоксильной
то-оранжевого осадка. Из-за более отрицательного
группы в своем составе будет более прочно связы-
редокс-потенциала Сu2O его дальнейшее восста-
ваться с поверхностью частиц меди и защищать их
новление до Cu0 затруднено и протекает при более
от агрегации и окисления. Ранее установлено, что
высоких температурах [22]. Превращение частиц
кислота 1 эффективно стабилизирует наночастицы
Сu2O в частицы металлической меди начинается
серебра; методом ИК спектроскопии подтвержде-
при 195°C. Через 5 мин синтеза образуются ча-
но, что карбоксильные группы кислоты 1 связыва-
стицы правильной сферической формы размером
ют серебро посредством как монодентатной, так и
0.7-1.3 мкм, представляющие собой чистый оксид
мостиковой бидентатной координации [7, 21].
Сu2O. Через 45 мин после начала синтеза образу-
В результате обменной реакции (1) получен рас-
ется смесь меди и Сu2O, однако чистую металли-
твор 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]ацетата меди(II)
ческую медь без примеси оксида Сu(I) в этих усло-
3 в бензиловом спирте.
виях получить не удается. Согласно данным РФА
( см. рисунок), в образце, полученном в этих усло-
виях, присутствует фаза металлической меди с ха-
(1)
рактерными дифракционными максимумами при
2θ = 43.3, 50.4 и 74.2°, соответствующими дифрак-
Для получения микрочастиц меди, пригодных
ции от плоскостей (111), (200) и (220) гранецен-
для использования в составах токопроводящих
трированной кубической структуры меди (PDF
паст, исследовано восстановление ионов Cu2+ в
04-0836); в небольшом количестве присутствует
присутствии соли 2 бензиловым спиртом в раз-
также фаза кубической структуры Cu2O (111) (PDF
личных условиях. Изучена зависимость размера и
05-0667), о чем свидетельствует присутствие сла-
бого пика при 2θ = 36.27 (наиболее интенсивный
морфологии образующихся частиц меди от усло-
вий их синтеза, в частности, от времени восста-
максимум для фазы Cu2O).
новления, концентрации меди, щелочи и стабили-
Присутствие в реакционной системе NaOH
затора 1.
инициирует восстановление ионов меди Сu2+ и
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 8 2020
1292
ЛОГУТЕНКО и др.
Влияние условий синтеза на размер и морфологию частиц меди, полученных при восстановлении ионов Cu2+ бензи-
ловым спиртом в присутствии соли 2
Состав
Размер частиц
Cu2+:соль
Т,
Время,
Cu2+:NaOH
(данные
(данные РЭМ),
Морфология частиц
2
°C
мин
РФА)
мкм
Влияние соли 2
1
1:0
1:1
195
20
Cu + Сu2O
~0.015
Агрегированные наночастицы
2
1:0.5
1:1
195
20
Cu + Сu2O
≤ 1
Агрегаты из наночастиц с неболь-
шим количеством крупных частиц
сферической формы
3
1:1
1:1
195
45
Cu
0.3-1
Микрочастицы почти идеальной
сферической формы
4
1:2
1:1
195
60
Cu
от нано до ~0.5
Агрегированные наночастицы и
крупные бесформенные частицы
5
1:3
1:1
195
90
Сu2O + Cu
0.2-0.9
Сферические частицы
Влияние NaOH
6
1:1
1:0
195
5
Сu2O
0.7-1.3
Сферические частицы
7
1:1
1:0
195
45
Cu + Сu2O
0.4-1.3
Растрескавшиеся сферы
8
1:1
1:0.5
195
20
Cu
0.4-0.6
Форма, близкая к сферической
9
1:1
1:1
195
30
Cu
0.5
Форма, близкая к сферической
10
1:1
1:2
195
30
Cu
0.6-1.2
Идеальная сферическая форма
11
1:1
1:4
195
30
Cu + Сu2O
0.6 и 1.3
Идеальная сферическая форма
Влияние времени синтеза
12
1:1
1:2
195
1-10
Cu + Сu2O
~0.3
Сферические частицы
13
1:1
1:2
195
30
Cu
0.6-1.2
Идеальная сферическая форма
14
1:1
1:2
195
180
Cu
0.7-1.0
Сферические частицы
позволяет существенно сократить общее время
лении в присутствии NaOH в течение 3 ч получить
синтеза. Из данных, приведенных в таблице, вид-
металлическую медь не удается. В этих условиях
но, что при мольном отношении Сu2+:NaOH =
образуются сферические частицы чистого Сu2O.
1:0.5 при 195°C уже через 20 мин происходит
Исследовано влияние продолжительности вос-
полное восстановление ионов меди. Полученные
становления на состав, морфологию и размер ча-
частицы имеют довольно однородное распределе-
стиц порошков, полученных при 195°С и мольных
ние по размеру, однако их сферическая форма не
отношениях Сu2+-соль 2 и Сu2+-NaOH, равных 1:1
идеальна, а поверхность рыхлая и неоднородная.
и 1:2 соответственно. NaOH добавляли к суспен-
Диаметр частиц варьируется от 0.4 до 0.6 мкм.
зии при 190-195°С. При нагревании полученной
При мольном отношении щелочи к Сu2+, равном
смеси в бензиловом спирте при температуре ниже
2:1 и 4:1, образуются частицы меди правильной
130°C изменения цвета раствора и выпадения
сферической формы. Полученные порошки состо-
осадка не происходит. В интервале температур
ят в основном из частиц размером 0.6-1.2 и 0.6-
от 135 до 160°C голубой цвет раствора начинает
1.3 мкм соответственно, в которых присутствует
изменяться на оранжевый, а при 175-180°C цвет
небольшая доля более мелких частиц размером
раствора становится кирпично-красным. Данные
0.15 мкм. На рентгеновских дифрактограммах
рентгенофазового анализа свидетельствует о том,
всех образцов, восстановленных в этих условиях,
что полученные в этой области температур про-
присутствуют полосы, характерные для гранецен-
дукты восстановления представляют собой Cu2O
трированной кубической структуры меди (PDF
(PDF 05-0667). Восстановление Cu2O до Cu0 на-
04-0836), и отсутствуют рефлексы, характерные
чинается при 190-195°С в присутствии щелочи
для оксидов Сu2O или СuO, что свидетельствует
и сопровождается резким изменением кирпично-
о полном восстановлении ионов меди до металла.
оранжевого цвета на темно-красный. Таким обра-
При температуре ниже 160°C даже при восстанов-
зом, за степенью превращения Cu2+ → Cu+ → Cu0
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 8 2020
ПОЛУЧЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ МИКРОЧАСТИЦ МЕДИ
1293
можно следить по изменению окраски реакцион-
диапазона. При мольном отношении соль 2:Сu2+ =
ной смеси. В течение первых нескольких минут
3:1, согласно данным РФА, продукт восстановле-
восстановления при 195°C образуются монодис-
ния состоит в основном из частиц Сu2O размером
персные сферические частицы металлической
0.2-0.9 мкм с примесью металлической меди. Из
меди размером около 0.3 мкм, дифракционные
данных электронной микроскопии видно, что ча-
максимумы при 2θ = 43.3, 50.4 и 74.2°, с приме-
стицы имеют почти идеальную сферическую фор-
сью Cu2O в небольшом количестве (дифракцион-
му. Следовательно, при большом избытке соли
ный максимум при 2θ = 36.27). Через 10 мин ре-
2 стабилизация частиц промежуточного оксида
акции размер частиц увеличивается до 1-1.2 мкм,
Сu2O усиливается и их восстановление до метал-
их сферическая форма становится более правиль-
лической меди в этих условиях затрудняется.
ной. Согласно данным РФА, в частицах все еще
При увеличении концентрации ионов Сu2+ в
присутствует небольшое количество Cu2O. Через
бензиловом спирте также наблюдается выражен-
30 мин и через 1 ч образуется чистая, без каких-ли-
ная тенденция к уменьшению среднего размера
бо примесей медь с размером частиц 0.6-1.2 мкм.
частиц. Увеличение концентрации Сu(II) в 5 раз
Через 3 ч образуются частицы металлической
приводит к образованию агрегированных частиц
меди правильной сферической формы размером
металлической меди неправильной формы разме-
около 1 мкм с примесью частиц размером 0.7 и
ром около 0.1 мкм, а при увеличении ее концентра-
0.4 мкм. Таким образом, продолжительность син-
ции в 10 раз образуются наночастицы меди.
теза от 30 мин до 1 ч является оптимальной для
Исследована устойчивость полученных ми-
получения монодисперсных сферических микро-
крочастиц меди к окислению. Образцы хранили
частиц меди. Необходимо отметить, что при вос-
на воздухе 1 год, а затем изучали методом рент-
становлении ионов меди до металлической меди
генофазового анализа. Согласно полученным
промежуточные фазы Cu(OH)2, CuO на рентгено-
данным, при хранении на воздухе в течение года
граммах обнаружены не были, что согласуется с
качественный и количественный состав получен-
данными, полученными в работе [23].
ных порошков сохраняется, а на дифрактограммах
Исследование влияние концентрации стабили-
присутствуют только полосы, характерные для
затора 2 на состав порошков меди, а также на размер
гранецентрированной кубической структуры меди
и морфологию частиц показали, что концентрация
(PDF 04-0836).
соли 2 оказывает существенное влияние на размер
В результате проведенных исследований по-
и однородность образующихся частиц меди. В от-
казано, что восстановление ионов меди Сu2+ бен-
сутствие стабилизатора 2 в системе образуются
зиловым спиртом в присутствии натриевой соли
бесформенные агрегаты с размером кристаллитов
2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусной кислоты 2
~15 нм. По данным РФА, продукт восстановления
идет в присутствии гидроокиси натрия с образо-
состоит из металлической меди и Сu2O. При моль-
ванием металлической меди и оксида Cu(I) в ка-
ном отношении Сu2+:соль 2 = 1:0.5, согласно дан-
честве промежуточного соединения. При низкой
ным РФА, также образуется смесь Сu и Сu2O. Дан-
температуре реакции образуется Cu2O, который по
ные электронной микроскопии показывают, что
мере повышения температуры восстанавливается
полученный порошок представляет собой сильно
до металлической меди.
агрегированные наночастицы с небольшим коли-
чеством крупных сферических частиц размером
При восстановлении ацетилацетоната меди(II)
до 1 мкм. Частицы металлической меди правиль-
бензиловым спиртом в зависимости от условий
ной сферической формы размером 0.3-1 мкм об-
синтеза образуется либо Cu2O, либо наночасти-
разуются при эквимольном отношении ионов Сu2+
цы меди или их смесь, в то время как образования
к соли 2. Дальнейшее увеличение концентрации
CuO или Cu(OH)2 не происходит [23]. Восстанов-
стабилизатора 2 в системе до мольного отношения
ление ионов меди сопровождается образованием
соль 2:Сu2+ = 2:1 усиливает стабилизацию частиц
бензальдегида и некоторых других органических
и замедляет их рост, в результате чего размер обра-
соединений, которые адсорбируются на поверх-
зующихся частиц уменьшается до нанометрового
ности частиц Cu2O, что также может затруднять
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 8 2020
1294
ЛОГУТЕНКО и др.
их дальнейшее восстановление до металлической
ветственно, при температуре синтеза 190-195°С
меди [23].
и времени восстановления 30 мин. Полученные в
Основываясь на результатах проделанной рабо-
этих условиях порошки меди остаются стабиль-
ты, а также на немногочисленных литературных
ными и не окисляются на воздухе в течение года.
данных, можно предложить вероятный механизм
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
образования частиц металлической меди в этой си-
В работе использовали нитрат меди
стеме, который протекает в две стадии. На началь-
Cu(NO3)2∙3H2O (массовая доля основного веще-
ной стадии в области температур 135-150°C ионы
ства 99%, Acros Organics, Китай), 2-[2-(2-метокси-
Cu2+ восстанавливаются бензиловым спиртом до
этокси)этокси]уксусную кислоту
(≥90%, Sigma
ионов Cu+ (2), а затем осаждаются из реакционной
Aldrich, США), бензиловый спирт (99.5 %, PanReac
смеси в виде нерастворимого оксида Cu2O (3).
AppliChem, Германия), пропан-2-ол квалифика-
(2)
ции ХЧ и этиловый спирт (95%, Химмед, Россия).
(3)
Гидроксид натрия использовали квалификации
ОСЧ (50%-ный водный раствор).
Кислород (или вода), необходимые для образо-
вания Cu2O, может содержаться в исходных реа-
2-[2-(2-Метоксиэтокси)этокси]ацетат меди
гентах. Поскольку синтез проводится в условиях
(2). Необходимую аликвоту кислоты 1 растворяли
окружающей среды, бензиловый спирт может ре-
в 25 мл бензилового спирта, добавляли при пере-
агировать (4) с кислородом воздуха в присутствии
мешивании необходимое количество нитрата меди
ионов меди с образованием бензальдегида и воды
и стехиометрическое количество гидроксида на-
[24].
трия. Мольное отношение нитрата меди к кислоте
(4)
1 варьировали от 1:0.5 до 1:3. В результате обмен-
ной реакции (1) получали раствор 2-[2-(2-метокси-
Из-за более отрицательного значения окис-
этокси)этокси]ацетата меди 3 или, в зависимости
лительно-восстановительного потенциала Cu2O
от соотношения реагентов, его смеси с нитратом
дальнейшее восстановление до Cu0 протекает при
меди или солью 2 в бензиловом спирте.
более высоких температурах. При повышении
температуры до 190-195°C и добавлении в реак-
Восстановление меди(II). Раствор соли 3 от-
ционную смесь NaOH·Cu2O восстанавливается
фильтровывали от нерастворимого в бензиловом
бензиловым спиртом с образованием металличе-
спирте нитрата натрия и нагревали от 150 до 195°C
ской меди и бензальдегида (5).
в термостойком стеклянном реакторе при интен-
сивном перемешивании. Полученные в результате
восстановления частицы отделяли от растворите-
(5)
ля центрифугированием, промывали несколько раз
Восстановление Cu2O до металлической меди
пропан-2-олом или этанолом и сушили на воздухе.
может протекать по твердофазному механизму
Рентгенофазовый анализ проводили на диф-
[23], но если допустить, что в присутствии щело-
рактометре Bruker D8 Advance (CuKα-излучение,
чи образуются растворимые в бензиловом спирте
скорость вращения счетчика 0.1 град/мин). Иден-
ионы [Cu(OH)n]1-n [25], тогда этот процесс может
тификацию фаз проводили с использованием
протекать в растворе по жидкофазному механизму
базы порошковых дифракционных данных (PDF)
(6).
(картотека ICDD, PDF-2, Release 2011). Исследо-
вание образцов методом растровой электронной
(6)
микроскопии проводили с использованием скани-
Для подтверждения одного из этих механизмов
рующего электронного микроскопа Hitachi 3400 N
необходимо проведение дополнительных исследо-
(Hitachi Ltd., Япония).
ваний.
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
Таким образом, монодисперсные частицы меди
правильной сферической формы размером 0.6-
Работа выполнена в рамках государственного
1.2 мкм образуются при мольных отношениях
задания Института химии твердого тела и механо-
Cu2+-соль 2 и Cu2+-NaOH, равных 1:1 и 1:2 соот-
химии СО РАН (проект № 0237-2019-0002).
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 8 2020
ПОЛУЧЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ МИКРОЧАСТИЦ МЕДИ
1295
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
13. Fieґvet F., Ammar-Merah S., Brayner R., Chau F.,
Giraud M., Mammeri F., Peron J., Piquemal J.-Y.,
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
Sicard L., Viau G. // Chem. Soc. Rev. 2018. Vol. 47.
интересов.
P. 5187. doi 10.1039/C7CS00777A
14. Tsai C.Y., Chang W.C., Chen G.L., Chung C.H.,
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Liang J.X., Ma W.Y., Yang T.N. // Nanoscale Res. Let.
1. Kamyshny А., Steinke J., Magdassi S. // Open Appl.
2015. Vol. 10. N 1. P. 357. doi 10.1186/s11671-015-
Phys. J. 2010. Vol. 4. P. 19. doi 10.2174/
1069-y
1874183501104010019
15. Ляхов Н.З., Юхин Ю.М., Тухтаев Р.К., Мищен-
2. Espera A.H. Jr., Dizon J.R.C., Chen Q., Advincula R.C. //
ко К.В., Титков А.И., Логутенко О.А. // Химия уст.
Prog. Addit. Manuf. 2019. Vol. 4. N 3. P. 245. doi
разв. 2014. Т. 22. № 4. С. 409.
10.1007/s40964-019-00077-7
16. Юхин Ю.М., Титков А.И., Логутенко О.А., Мищен-
3. Titkov A.I., Bulina N.V., Ulihin A.S., Shundrina I.K.,
ко К.В., Ляхов Н.З. // ЖОХ. 2017. Т. 87. Вып. 12.
Karpova E.V., Gerasimov E.Yu., Yukhin Yu.M., Lya-
С. 2057; Yukhin Yu.M., Titkov A.I., Logutenko O.A.,
khov N.Z. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2017. Vol. 28.
Mishchenko K.V., Lyakhov N.Z. // Russ. J. Gen.
N 2. P. 2029. doi 10.1007/s10854-016-5762-0
Chem. 2017. Vol. 87. N 12. P. 2870. doi 10.1134/
4. Titkov A.I., Shundrina I.K., Gadirov R.M., Odod A.V.,
S1070363217120180
Kurtsevich A.E.,Yukhin Yu M., Lyakhov N.Z. // Mater.
17. Юхин Ю.М., Логутенко О.А., Титков А.И., Ля-
хов Н.З. // Хим. технол. 2016. Т. 17. № 7. С. 314;
Today: Proc. 2018. Vol. 5. N 8. Part 2. P. 16042. doi
10.1016/j.matpr.2018.05.049
Yukhin Yu.M., Logutenko O.A., Titkov A.I., Lyakhov N.Z. //
5. Li W., Chen M., Wei J., Li W., You C.J. // J. Nanopart.
Theor. Found. Chem. Eng. 2017. Vol. 51. N 5. P. 809.
doi 10.1134/S0040579517050232
Res. 2013. Vol. 15. P. 1949. doi 10.1007/s11051-013-
18. Титков А.И., Логутенко О.А., Булина Н.В.,
1949-y
Юхин Ю.М., Ляхов Н.З. // Хим. технол. 2016. Т. 17.
6. Magdassi S., Grouchko M., Kamyshny A. // Materials.
№ 5. С. 202; Titkov A.I., Logutenko O.A., Bulina N.V.,
2010. Vol. 3. N 9. P. 4626. doi 10.3390/ma3094626
Yukhin, Y.M., Lyakhov, N.Z. // Theor. Found. Chem.
7. Титков А.И., Логутенко О.А., Воробьев А.М., Ге-
Eng. 2017. Vol. 51. N 4. P. 557. doi 10.1134/
расимов Е.Ю., Булина Н.В., Юхин Ю.М., Ля-
S0040579517040145
хов Н.З. // ЖОХ. 2019. Т. 89. Вып. 1. С. 113; Titkov A.I.,
19. Hu M., Xu J., Gao J., Yang S., Wong J.S., Li R.K. //
Logutenko O.A., Vorob’yov A.M., Gerasimov E.Yu.,
Dalton trans. 2013. Vol. 42. N 26. P. 9777. doi 10.1039/
Bulina N.V., Yukhin Yu.M., Lyakhov N.Z. // Russ. J.
c3dt50680k
Gen. Chem. 2019. Vol. 89. N 1. P. 100. doi 10.1134/
20. Pinna N., Karmaoui M., Willinger M.G. // J. Sol-Gel
S1070363219010183
Sci. Technol. 2011. Vol. 57. P. 323. doi 10.1007/s10971-
8. Titkov A.I., Logutenko O.A., Vorobyov A.M., Gerasi-
009-2111-2
mov E.Yu., Shundrina I.K., Bulina N.V., Lyakhov N.Z. //
21. Titkov A.I., Logutenko O.A., Gerasimov E.Yu.,
Colloids Surf., A Physicochem. Eng. Asp. 2019.
Shundrina I.K., Karpova E.V., Lyakhov N.Z. // J. Incl.
Vol. 577. P. 500. doi 10.1016/j.colsurfa.2019.06.008
Phenom. Macrocycl. Chem. 2019. Vol. 94. N 3-4.
9. Joo S.J., Hwang H.J., Kim H.S. // Nanotechnology.
P. 287. doi 10.1007/s10847-019-00921-x
2014. Vol. 25. N 26. 265601. doi 10.1088/0957-
22. Teichert J., Doert T., Ruck M. // Dalton Trans. 2018.
4484/25/26/265601
Vol. 47. P. 14085. doi 10.1039/c8dt03034k
10. Gerke S., Zurcher J., Del Carro L., Chen X., Brunsch-
23. Staniuk M., Zindel D., van Beek W., Hirsch O., Kränz-
wiler T. // Flex. Print. Electron. 2017. Vol. 2. N 1.
lin N., Niederberger M., Koziej D. // Cryst. Eng. Comm.
014004. doi 10.1088/2058-8585/aa609e
2015. Vol. 17. N 36. P. 6962. doi 10.1039/c5ce00454c
11. Kanzaki M., Kawaguchi Y., Kawasak H. // ACS Appl.
24. Xie Y., Zhang Z.F., Hu S.Q., Song J.L., Li W.J.,
Mater. Interfaces. 2017. Vol. 9. N 24. 20852. doi
Han B.X. // Green Chem. 2008. Vol. 10. N 3. P. 278. doi
10.1021/acsami.7b04641
10.1039/B715067A
12. Abhinav V.K., Rao V.K.R., Karthik P.S., Singh S.P. //
25. Starosvetsky D., Sezin N., Abelev E., Cohen-Hyams T.,
RSC Adv. 2015. Vol. 95. N 5. P. 63985. doi 10.1039/
Ein-Eli Y. // J. Electrochem. Soc. 2014. Vol. 161. N 1.
C5RA08205F
P. 77. doi 10.1149/2.087401jes
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 8 2020
1296
ЛОГУТЕНКО и др.
Synthesis of Spherical Copper Microparticles by Reduction of
Cu(II) Ions with Benzyl Alcohol in the Presence
of 2-[2-(2-Methoxyethoxy)etoxy]acetic Acid
O. A. Logutenko*, A. I. Titkov, and A. M. Vorobyov
Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences,
Novosibirsk, 630128 Russia
*e-mail: ologutenko@solid.nsc.ru
Received February 17, 2020; revised February 17, 2020; accepted February 27, 2020
Spherical copper microparticles were synthesized by reduction of Cu2+ ions with benzyl alcohol in the presence
of 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid at 195°C. The resulting particles were characterized by X-ray
phase analysis and electron microscopy. The influence of the synthesis conditions (temperature, synthesis time,
stabilizer concentration, copper ions and sodium hydroxide) on the size, morphology, and degree of polydisper-
sity of the resulting copper particles was studied.
Keywords: copper, microparticles, benzyl alcohol, 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid, reduction
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 8 2020