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随着多孔金属材料制备技术的发展,采用简单绿色的方法制备具有高孔隙率、高比表面积的多孔金属材料成为近年来的研究热点。本文通过氢气泡动态模板法沉积制备了具有三维蜂窝状孔洞形貌的多孔铜,其孔壁由分形纳米铜晶枝、纳米铜棒、纳米铜颗粒组成,这种典型的类荷叶微-纳结构使多孔铜的表面具有疏水性。研究了不同工艺条件对多孔铜形貌特性的影响,通过控制添加剂种类和电沉积参数可有效控制多孔铜的晶枝形貌和孔径分布。采用场发射扫描电镜和激光共聚焦显微镜对多孔铜的晶枝形貌和孔径分布进行表征,将多孔铜与氧化剂复合构成一种新型的具有微纳结构的含能材料,初步研究了其化学反应历程。在基础电解液中添加了NaCl、EDTA(乙二胺四乙酸二钠)、Na2SO4、(NH4)2SO4几种添加剂研究其对多孔铜晶枝形貌的影响,研究结果表明：NaCl、Na2SO4在铜的沉积过程起到催化加速作用,所制备的多孔铜晶枝变细,孔壁光滑致密；EDTA的络合作用使多孔铜晶枝由“枝状”变为“瘤状”；(NH4)2SO4可使枝状晶枝变为麦穗状,孔壁极其粗糙。特别地,NaCl/EDTA在多孔铜的沉积过程中发挥“协同作用”,制备的多孔铜晶枝细腻、表面光滑致密,且沉积过程可长时间进行,沉积层不会发生坍塌。本文系统研究了电化学参数对孔密度和孔径分布的影响,结果表明,随着沉积时间的增加,多孔铜表面孔径增大,体系孔密度增加。在含NaCl的基础电解液中,当阴极电流密度由1A/cm2增至4A/cm2,多孔铜的孔径逐渐减小,孔密度增加。通过分形生长理论解释了不同溶液环境中制备多孔铜的晶枝形貌。为了阐明三维多孔铜的形成过程,提出了“层堆积”模型,并应用该模型分析解释添加剂、电化学参数对多孔铜孔径分布的影响过程。通过溶剂挥发法将AP(高氯酸铵)填入到多孔铜中制备了多孔铜含能复合薄膜材料,并采用同步热分析法分析多孔铜／高氯酸铵复合薄膜的反应过程,分析结果表明,在多孔铜的催化加速作用下,复合薄膜的起始反应温度低于AP的晶型转变温度,这种现象类似于纳米金属粒子对AP的催化作用,但AP晶型转变吸热峰的消失说明AP与多孔铜之间存在激烈的反应过程。