[发明专利]一种快速制备纳米银线的方法

说明书

本发明公开了一种快速制备纳米银线的方法，包括如下步骤：S1.向反应容器中加入聚乙烯吡咯烷酮的多元醇溶液，充分加热搅拌后，逐滴滴加银盐及氯化物的多元醇混合溶液，滴加完成后停止搅拌，于1～3min内升温至150～170℃，于此温度下反应3～5min；S2.将步骤S1得到的纳米银线原液于6min内快速降温至室温，再将纳米银线原液分散在乙醇中，离心去除上清液，即得长度为40～80μm纳米银线。本发明方法能够快速合成长度为40～80μm的纳米银线，得到的纳米银线线径均匀，颗粒少，同时操作简便，稳定性好，重复性好，成品率高，适于规模化生产。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，更具体地，涉及一种快速制备纳米银线的方法。

背景技术

目前已有多种方法制备纳米银线，可分为物理法和化学法。物理法如模板法需要模板辅助完成纳米银线的合成。模板法合成纳米银线可以通过化学定向生长(金属晶体位置生长)或物理方法控制特定几何形状的金属沉积来进行。模板法主要有两类：一类是硬模板法，一类是软模板法。硬模板法采用的模板主要有碳纳米管、介孔二氧化硅、阳极氧化铝等；软模板主要有脱氧核糖核苷酸(DNA)及离子液体等。模板法工艺简便、反应速度快。硬模板法产物的形貌可控，但纯化时模板的去除较为困难；软模板法的纯化过程较为便利，但产品的形态很难控制。化学法主要有溶剂热法和多元醇法。溶剂热法，需要将反应液转移至反应釜中进行，该法条件比较苛刻，需要在高温高压下进行，尽管合成出的产品质量较好，但由于反应条件苛刻，安全性差，不利于产业化生产。

多元醇合成法属于湿化学法的范畴，如今已成为制备纳米银线的主流方法。多元醇法在反应体系中采用冷的醇溶液为基底，例如乙二醇作为还原剂(将Ag⁺还原为Ag⁰)，聚合物(通常为PVP)作为封端剂和生长控制剂，AgNO₃为银源，该方法只需为纳米银线的生长提供合适的动力学和热力学反应条件，即可得到高长径比的均匀分布的纳米银线。多元醇法反应规程及制备工艺简单、无需使用模板、环保、反应快、产率高、利于产业化生产，然而多元醇法制备的纳米银线长度一般小于20μm。专利CN 201410203569.8公开了一种采用简单易行的盐辅助多元醇法，通过简单的调控PVP的分子量及反应温度制备不同长度的纳米银线的方法；专利CN 201610804238.9公开了一种微量盐辅助多元醇法制备超长纳米银线的方法；然而上述方法由于反应体系升温和降温速度过慢，导致合成的纳米银线原液中纳米棒及纳米颗粒较多，线径不均匀，存在大量团聚。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷和不足，提供一种快速制备纳米银线的方法，采用盐辅助多元醇法，严格控制加样后的升温速度和反应完成后的冷却降温速度，合成得到了颗粒较少，无明显团聚，线径均一，长度为40～80μm的纳米银线。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种不同长度的纳米银线的制备方法，包括以下步骤：

一种快速制备纳米银线的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.向反应容器中加入聚乙烯吡咯烷酮的多元醇溶液，充分加热搅拌后，逐滴滴加银盐及氯化物的多元醇混合溶液，滴加完成后停止搅拌，于1～3min内升温至150～170℃，于此温度下反应3～5min；

S2.将步骤S1得到的纳米银线原液于6min内快速降温至室温，再将冷却后的纳米银线原液分散在乙醇中，离心去除上清液，即得长度为40～80μm纳米银线。