[发明专利]微纳米银基材料的制备方法及微纳米银基材料

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种微纳米银基材料的制备方法及微纳米银基材料。

背景技术

在各种金属粒子中，微米以及纳米尺寸的银粒子自问世以来一直深受人们的关注，这不仅是由于其具有独特的电子、光学、催化等特性，而且具有良好的抗菌性、生物兼容性和表面易修饰等众多优点。微纳米银粒子已经被广泛应用在照相制版、生物医用材料、化工催化剂、陶瓷材料、导电浆料、污水处理、建筑材料、润滑剂、光吸收材料、涂料、传感器以及高性能电极材料等方面。

为适应不同的需求，近年来人们一直不断地探索制备微纳米银粒子的新方法。由于纳米级银颗粒本身的诸多限制，例如合成成本高、稳定性差等，微米级银颗粒则以其优良的综合性能、稳定性好、低成本、简单的合成工艺以及产品易回收循环使用等优点，近年来逐渐成为研究热点。目前，制备球形微米银颗粒的方法主要有银盐分解法、电解法热、蒸发法和化学液相还原法等。

银盐分解法、电解法和热蒸发法等方法，由于耗能高、工艺危险、污染大、以及产品颗粒形貌差、颗粒尺寸不均匀等缺点，一直存在局限，无法大规模工业化。而化学液相还原法因其实验设备简单，制备数率快，产品纯度高，成本低，操作方便，节能等优点已成为目前制备微米银粒子的最主要方法。但是，上述几种方法所制得的微米银颗粒均为实心球形结构，所以其性能非常局限。

与此同时，根据不同的实际需求，为提高银基材料某些方面的特殊性能，银基复合材料应运而生。银基复合材料通常是，通过化学或者物理方法掺杂或者包覆其他金属元素，使之成为复合材料，例如银铂、银钯复合材料。此类合金材料现已被证明在导电、消毒杀菌和催化领域会大大提高其效率。目前的合成方法包括机械混合法，电化学沉积，喷雾热解法以及化学液相还原法等。其中机械混合法合成的复合材料，不仅耗时长、混合不均匀，而且容易受到混合介质的污染，造成使用过程中材料的导电性能降低。电化学沉积法合成的材料粉体不均匀、且成本高。喷雾热解合成的复合材料尺寸较大，尺寸分布宽且成品率底。相比而言，化学液相还原法比较常用但依旧存在问如：颗粒尺寸分布不均匀、需要加热反应(耗能)、以及有害废气及废液产生等。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种成本低廉、制备过程迅捷、产率高以及环保节能的微纳米银基材料的制备方法及微纳米银基材料。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种微纳米银基材料的制备方法，其特殊之处在于：所述方法包括以下步骤：

1)将硝酸银溶于纯净水中，避光搅拌均匀得到摩尔浓度是0.001-1.0M的硝酸银溶液；

2)将维生素C溶于纯净水中，搅拌至透明，得到摩尔浓度是0.003-3.0M的维生素C溶液；

3)将阿拉伯树胶以重量百分含量是2-20％的浓度溶于纯净水中，搅拌至均匀无沉淀，得到阿拉伯树胶水溶液；

4)在搅拌状态下，将维生素C溶液缓慢加入阿拉伯树胶水溶液中，继续搅拌直至均匀，得到溶液D；

5)将硝酸银溶液缓慢加入处于搅拌状态下的溶液D中，直至变为棕色溶液；

6)将步骤5)所得到的棕色溶液经离心机分离；收集沉淀产物；在沉淀产物中加入乙醇进行超声清洗，清洗后离心分离并收集沉淀产物，得到银颗粒；在银颗粒中加入去离子水进行超声清洗，清洗后离心分离并收集淡棕色粉末，所述淡棕色的微纳米银基材料。

一种基于如上所述的微纳米银基材料的制备方法而制备得到的微纳米银基材料。

一种基于如上所述的微纳米银基材料的微纳米银基复合材料的合成方法，其特殊之处在于：所述方法包括以下步骤：

1)制备微纳米银基材料；

2)将步骤1)所制备得到的微纳米银基材料分散在去离子水中，得到悬浊液E；

3)将贵金属盐溶于纯净水中，搅拌至完全溶解，获得摩尔浓度为0.0001-0.1M的金属盐水溶液；

4)在搅拌状态下，将维生素C溶液和金属盐水溶液缓慢加入步骤2)所得到的悬浊液E中，继续搅拌2-4小时，在室温下静置，待沉淀产物形成；所述维生素C溶液是将维生素C溶于纯净水中，搅拌至透明，所述维生素C溶液的摩尔浓度是0.003-3.0M；

5)所步骤4)中所形成的沉淀产物经离心分离，收集沉淀，得到微纳米银基复合材料。

上述步骤3)中的金属盐是Na₂PdCl₄、K₂PtCl₆、H₂PtCl₆或HAuCl₄。