[发明专利]一种形貌可控的三角形片状纳米银粉制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子产品的制备方法，尤其是涉及一种形貌可控的三角形片状纳米银粉制备方法。

背景技术

近年来，片状纳米银粉的制备以及形貌调控是一个热门的研究话题。不仅由于其具有普通纳米银的电学、磁学上的特性，还因为片状纳米银具有其特定形貌带来的特殊光学性能。当纳米片状银的侧边长度远大于厚度时，其本身将具有很高的可调谐的表面等离子共振效应，导致产生最大的电磁场增强效果。制备片状纳米银的方法包括光化学法、电化学合成法、模板法以及直接化学还原法。其中，光化学法与电化学合成法只能进行微量合成，且操作时间较长；模板法成本高产量低；以上方法均不能大批量投入生产。直接化学还原法，因为其具有产量大，纯度高、操作简单、设备简易的特点，有可以大批量生产的前景，被广泛使用。

随着电子科技的不断发展，原有的纳米银粉浆料在微纳电子元件封装导电胶浆料中的应用已然遇到了瓶颈。

随着科技的进步，要求纳米银粉浆料适应电子产品的微型化、集成化以及智能化的趋势。因此要求纳米银粉具有较高的信息存储及电磁场增强效应。其中将纳米银浆中的纳米银粉形貌控制为长度与厚度比很大的片状银粉，是一个容易实现且成本较低的改变方向。

为了达到此技术要求，需要做出高技术含量的三角形纳米片状银，具体要求就是：高成片率，片状厚度均匀，侧边长度均一，经过对现有技术的检索发现，运用化学还原法制备纳米片状银粉的技术国外研究小组已经有比较成熟的研究，制备产率较高的纳米片状银粉。但是该现有技术并没有具体阐述以及实现对片状银形貌的调控以达到生产先进电子产品的要求。

申请号为200910273103.4的中国专利公开了一种纳米银颗粒的制备方法，。先配制AgNO3与其络合剂的混合水溶液，再加入一定量的表面活性剂，并调节体系的pH值，搅拌使所加入的表面活性剂完全溶解，再在剧烈的搅拌下向上述溶液中逐滴滴加还原剂，控制反应温度在室温，还原剂滴加完毕后，再继续搅拌至反应结束，即得纳米银溶胶；用pH值调节剂将纳米银溶胶的pH值调至微酸性或中性(pH=2-7)，析出固体，将其分离，此后用有机溶剂洗涤该固体，再次分离，可得到“湿”的纳米银颗粒，经真空干燥即得纳米银颗粒，但是其反应过程相对比较复杂且无法控制制备得到的纳米银颗粒的具体形貌。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种银粉产率高、成片率高、尺寸均一、易于控制其形貌及大小的三角形片状纳米银粉制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种形貌可控的三角形片状纳米银粉制备方法，将硝酸银、还原剂柠檬酸三钠、氧化剂过氧化氢以及还原引发剂硼氢化钠按比例依次加入到去离子水中均匀混合，经过混合反应，制备得到的产物经过离心清洗，并由乙醇稀释分散，即制备得到三角形纳米片状银粉。

所述的柠檬酸三钠的浓度为1.50～2.25mM，所述的过氧化氢的浓度为0.72～1.44mg/ml，利用带有间二羧基结构的还原剂柠檬酸三钠与具有氧化性的过氧化氢同时存在反应液中，达到平衡银晶种的还原-氧化平衡。

所述的硼氢化钠浓度为1.00～2.00mM，利用强还原剂硼氢化钠，迅速引发还原反应得到银晶核。

所述的硝酸银的浓度为0.1～0.15mM。

作为优选的实施方式，混合反应是在高速搅拌下，控制反应温度在30-50℃，反应1-5min。

作为优选的实施方式，离心清洗是将制备得到的产物经3次去离子水离心超声清洗及1次无水乙醇离心超声清洗，最后分散在无水乙醇中。

作为更加优选的实施方式，离心清洗是反应结束后，待溶液由无色变为深蓝色颜色不再变化之后，停止加热继续搅拌直至降至室温，将所得产物置于离心管，控制转速为10000rpm进行离心，去离子水清洗，反复3次，然后用无水乙醇离心清洗超声1次，最后分散在无水乙醇中，制备得到三角形纳米片状银。

与现有技术相比，本发明采用硼氢化钠作为反应引发剂迅速将AgNO₃还原成大量银晶核，然后在还原剂柠檬酸钠的作用下晶核逐渐长大。本发明的创新体现在实验中应用还原性较弱且具有间二羧基结构的还原剂柠檬酸三钠，特殊的羧基结构与银晶核<111>晶面紧密结合，阻止晶体在这个方向上生长，同时促进<110>以及<100>方向生长，<111>面生长被阻止，形成片状结构，<100>以及<110>晶面生长快于其他晶面，最终使得银晶体形成三角形片状结构，具有以下优点：