[发明专利]一种高分散性球形纳米银粉及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米银粉，特别是涉及高分散性球形纳米银粉及制备方法。

背景技术

由于纳米银的独特性质和广泛的应用前景，其制备和应用已成为研究重点。银的粒度低至纳米级时，其本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应及表面效应。纳米颗粒呈现出许多独特的物理、化学性质，如高的比表面积、强的活性、低温烧结等，这些特性使银纳米颗粒在许多领域得到了广泛的应用，具有优良的催化作用，抗菌性，非线性光学特性，超高电导率。

纳米银的制备方法一般须满足以下这些基本要求：(1)所得纳米银粒子的表面干净和纯度高；(2)能够控制颗粒形状、大小和粒度分布；(3)易于收集(分离)；(4)有较好的稳定性和保存性；(5)易于与下游产品匹配。

目前纳米银尺寸与形状的控制，主要基于光或化学还原溶液法，主要通过控制或研究以下这些条件来制备可控尺寸、窄分布和可控形状的纳米银，(1)银盐的种类与浓度；(2)反应体系的环境(如溶剂种类、反应温度和反应溶液的pH值等)；(3)分散剂与还原剂的种类等因素。根据以上这些条件，具体的主要以下制备方法：液相化学还原法(RongM Z等，[J].Polymer，1999，40(22)：6169-6178；AnderssonM等，[J].Langmuir，2005，21(24)：113811396；KimKY等，[J]Materials Chemistryand Physics，2004，88(2-3：377-382；)，电化学还原法(Zhu J，Liu S等，[J].Langmuir，2000，16(16)：6396-6399)，光化学还原法(姚素薇等，[J].物理化学学报，2003，19(5)：464.468；Zhou Y等，[J].Advanced Materials，1999，11(10)：850-852.)，分子自组装法(Tessier P M等，[J]AdvancedMaterials，2001，13(6)：396-400)。

中国发明专利ZL 01118992.4公开了一种超细球银粉的制备方法，该方法包括以下步骤：调整硝酸银溶液的浓度为10-120g/L，调节PH值到1-7，称取还原银离子所需L-抗坏血酸理论用量的100-200％的L-抗坏血酸，控制反应温度在15-60℃，反应时间0.5-10分钟。就可得0.3-3.0μm的不同粒径的球形银粉。用这种方法制备的球形银粉的尺寸大，属于微米级的，粒径分布广，产品尺寸稳定性差，且反应条件需在酸性条件下，原料成本比较高。

发明内容

本发明的目的在于针对由于纳米银的尺寸控制难，纳米银容易氧化，提供一种制备方法简单，易操作，银纳米颗粒尺寸小，分布均匀，稳定性好，抗菌能力强和无毒性，高分散性的纳米银粉及制备方法，其银颗粒粒径为3～20nm，属于纳米级。

本发明所得的球形纳米银粉是高分散性，颗粒之间无团聚。

一种高分散性球形纳米银粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将PEG与去离子水按1∶(0.005～5)摩尔比混合，搅拌均匀；所述PEG的分子量范围为400～4000；

(2)将AgNO₃和葡萄糖固体按摩尔比为1∶(0.005～2)混合，然后加入到步骤(1)所得的PEG的溶液中，溶解，搅拌均匀，温度为20～70℃条件下，反应3～10小时；PEG和AgNO₃的摩尔比为(400-10)∶1；

(3)将步骤反应产物离心，过滤，用蒸馏水洗涤，得到纳米银颗粒。

步骤(3)中离心的速度为5000～10000rmp。

纳米银具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应而呈现出不同于普通材料的光、电、磁、热力学和化学反应等方面的奇异性能，是一种重要的功能材料。纳米银粒子具有纳米结构的显著特性，可广泛应用于催化剂、医药、抗菌、复合材料等多个领域。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、本方法所得纳米银粒子的表面干净和纯度高，能够控制颗粒形状、大小和粒度分布，易于收集(分离)，有较好的稳定性和保存性，易于与下游产品匹配。

2、本发明工艺简单，只需要进行简单的搅拌、离心，洗涤。

3、本发明合成原料(如PEG系列等)来源丰富，价格便宜，成本低。

4、本发明所用的溶剂都是无毒的，易于添加到其他产品中。

附图说明

图1是实施例1中制备的纳米银的透射电子显微镜图。

图2为图1制备所得纳米银的XRD图。