[发明专利]一种银纳米线的低温制备方法

说明书

本发明公开了一种银纳米线的低温制备方法，包括如下步骤：将银盐前驱体溶于水中，并加入氨水，形成溶液A；将还原剂溶于水中，形成溶液B；将模板剂溶于水中，形成溶液C；将溶液A和溶液B分别由超重力反应器的进液口加入到超重力反应器中，在超重力反应器的填料层中混合并发生反应，反应后生成的含有银纳米晶核的分散液D由超重力反应器的出料口排出；将溶液C与分散液D在搅拌釜反应器中充分混合进行水热反应，得到银纳米线原液；将银纳米线原液洗涤后，加入助剂分散于液相介质中得到银纳米线分散液。通过本发明方法制备的银纳米线平均直径≦40nm，长径比≧600，且长度均一；以水为溶剂且水热温度低于100℃，易于安全操作。

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备技术领域，尤其是涉及一种银纳米线的低温制备方法。

背景技术

一维纳米材料如纳米线、纳米纤维、纳米棒等等，表现出来了独特的光学、电学、磁学等物理性能及化学性能，近年来被广泛的应用于纳米电子器件、纳米激光器、纳米化学和生物传感器、纳米探针、纳米复合材料等方面。

银纳米线作为一种新型的一维纳米材料，除了具有表面活性高、催化性能优良等特点外，还具有优良的导电性，可以制备出具有优良导电性和透光性的透明导电薄膜电极，用于柔性显示，可用于替代昂贵的ITO。

目前，银纳米线的制备方法较多，主要有模板法、多元醇法、水热法等。模板法可以严格控制银纳米线的形貌，但其尺寸、形貌受模板影响，制备过程复杂，产量低，难以高效地合成银纳米线，无法大规模生产。多元醇法以多元醇为溶剂，在聚乙烯吡咯烷酮的作用下生成银纳米线，但该方法存在反应温度高，原料成本高的缺点。水热法以水为溶剂，在模板剂的作用下还原银盐生成银纳米线。对比其他方法，水热法反应温度低，且不使用有机溶剂，具有能耗低、成本低、工艺简单的优点，但水热法也存在不足，水热法制备的银纳米线存在长径比不均一的缺点。因此需要改进制备工艺条件，得到长径比均一的银纳米线。

中国专利CN103203468A公开了一种银纳米线的制备方法，该方法包括如下步骤：1)取表面活性剂、含卤无机盐、还原性糖及水混合，经搅拌或超声溶解，得混合溶液A；2)取明胶和水混合，超声溶解均匀，再加入银盐前驱体，经搅拌或震荡溶解均匀，得混合溶液B；将混合溶液A与混合溶液B混合，搅拌均匀，再转至反应釜中，然后封闭反应釜加热至50-300℃，并保持30-1000分钟，得银纳米线原液；4)用由水和乙醇组成的混合溶剂稀释银纳米线原液，并进行脱表面活性剂、脱盐处理，得银纳米线浓缩液；5)对银纳米线浓缩进行干燥，即得银纳米线粉体产品。该方法不使用有机溶剂，绿色环保；且该方法工艺简单，操作方便，重复性好。但是，通过该专利方法制得的银纳米线，当反应温度小于100℃时，通常直径≧50纳米，长径比≦600且不均一。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种银纳米线的低温制备方法。通过该方法可以制备出平均直径≦40nm，长径比≧600且长度均一的银纳米线。

本发明中的术语“低温”是指温度≦100℃。

为解决上述第一个技术问题，发明采用如下的技术方案：

一种银纳米线的低温制备方法，包括如下步骤：

S1、将银盐前驱体溶于水中，并加入氨水，形成溶液A；将还原剂溶于水中，形成溶液B；将模板剂溶于水中，形成溶液C；

S2、将溶液A和溶液B分别由超重力反应器的进液口加入到超重力反应器中，在超重力反应器的填料层中混合并发生反应，反应后生成的含有银纳米晶核的分散液D由超重力反应器的出料口排出；

S3、将溶液C与分散液D在搅拌釜反应器中充分混合进行水热反应，得到银纳米线原液；

S4、将银纳米线原液洗涤后，加入助剂分散于液相介质中得到银纳米线分散液。