[发明专利]用于制备银纳米颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备纳米颗粒的方法。更具体地，本发明涉及一种用于制备银纳米颗粒的方法。

背景技术

术语“纳米”或纳米颗粒通常用于指直径小于约100nm的颗粒。平均直径在10到200nm范围的金属纳米颗粒在化学催化、光电子、微电子学、光电子学、信息存储、摄影术、成像、传感、生物标记等中具有潜在应用。作为用于电子装置的导电元件，银纳米颗粒是特别重要的，因为它们比金便宜，并且与铜相比更加稳定。

用于在水介质和有机介质中合成银纳米颗粒的多种方法是已知的。然而，存在有限的以高摩尔浓度合成银纳米颗粒的披露内容。特别地，不存在用于在水介质中以高摩尔浓度合成银纳米颗粒的商业上可行的方法。一些方法，如在US 2007/0034052中描述的，公开了高达0.75摩尔的摩尔浓度。然而，这些方法需要复杂的步骤，包括反应混合物的加热和冷却，使这样的方法昂贵并且不适合于以经济可行的方式生产高浓度的银纳米颗粒。

因此，需要确定用于在水介质中生产高摩尔浓度的银纳米颗粒的方法。此外，需要确定在周围温度和压力下通过其来生产银的纳米颗粒的简单方法。期望形成的纳米颗粒是稳定的，并且不聚集。还期望如此形成的纳米颗粒在含水和有机介质中是易分散的。

发明内容

本发明涉及一种用于制备银纳米颗粒的方法，包括将表面活性剂溶解在乙醇中以获得第一溶液；将银前体溶解在水中以获得第二溶液；将第二溶液加入到第一溶液中以获得第三溶液；将还原剂溶解在水中以获得还原剂溶液，并将还原剂溶液加入到第三溶液中以获得银纳米颗粒。

本发明涉及一种用于制备银纳米颗粒的方法，包括将表面活性剂溶解在水和乙醇中以获得第一溶液；将银前体溶解在水中以获得第二溶液；将第二溶液加入到第一溶液中以获得第三溶液；将还原剂溶解在水中以获得还原剂溶液，并将还原剂溶液加入到第三溶液中以获得银纳米颗粒。

根据本发明的一个方面，对通过将还原剂溶液加入到第一溶液中而获得的银纳米颗粒进行干燥以形成粉末。

附图说明

附图说明了本发明的优选实施方式并且与下面的详细描述一起用于解释本发明的原理。

图1：在含水介质中合成的银纳米颗粒样品的UV-可见光谱

图2：在含水介质中再分散的银纳米颗粒粉末(0.4mg/mL)的UV-可见光谱

图3：在有机介质中再分散的银纳米颗粒粉末(1mg/mL)的UV-可见光谱

图4：以高浓度制备的银纳米颗粒样品的TEM测量(TEM图像中的比例尺对应于50nm)

具体实施方式

为了促进理解本发明的原理，现在将参考描述的实施方式，并且将使用特定的语言来描述相同的内容。然而应当理解，没有由此想要限制本发明的范围，在方法中这样的改变和进一步修改、以及其中本发明的原理的这样的进一步应用是预期的，如本发明所涉及领域的技术人员通常所想到的。

本领域技术人员应当理解，前面的总体描述和下面的详细描述是本发明的示例和解释，并不用于限制本发明。

下面的描述解释了如应用于银纳米颗粒的生产的本发明的原理。然而，可以相信，文献的教导可以同样应用于其它族的金属，如金和铂。下面的描述也讨论了某些具体化合物，如表面活性剂和还原剂，以解释本发明的原理。然而，本发明并不限于这样的化合物，因为可以利用等效的化合物以实现期望的最终结果，如通过本发明所教导的。

本发明涉及一种用于生产银纳米颗粒的方法。更具体地，本发明涉及在水介质中以高摩尔浓度生产银纳米颗粒。

根据本发明原理的方法涉及在表面活性剂的存在下通过还原剂还原高浓度的银前体而在水介质中生产银纳米颗粒。更具体地，该方法涉及通过在溶解于乙醇或乙醇-水混合物中的表面活性剂的存在下，通过还原剂还原高浓度的银前体而在含水介质中生产银纳米颗粒。

本方法涉及将表面活性剂溶解在乙醇或乙醇-水混合物中，以获得第一溶液，将第一溶液加入到水中的银前体的高浓度溶液中，并且通过以预定方式加入还原剂来还原由此获得的溶液，以形成银纳米颗粒。

该方法涉及通过将表面活性剂溶解在乙醇或乙醇-水混合物中以获得第一溶液来生产银纳米颗粒。优选地，表面活性剂溶解在乙醇中。该方法中的表面活性剂通过防止银纳米颗粒在含水介质中聚集而使其稳定。为了在水介质中获得高浓度的银纳米颗粒，需要高浓度的表面活性剂。乙醇允许表面活性剂的更大溶解度，因此使得可以在水介质中获得高浓度的银纳米颗粒。

将银前体溶解在水中以获得第二溶液。优选地，银前体以高摩尔浓度溶解在水中以获得第二溶液。根据一个方面，该银前体溶解在蒸馏水中。