[发明专利]一种资源化处理银纳米线生产废液的方法

说明书

本发明公开了一种资源化处理银纳米线生产废液的方法，主要包括以下步骤：(1)向废液中加入硼氢化钠，离心分离固、液相，收集固相银；(2)向步骤(1)得到的液相中加入过饱和氯化钠，离心分离固、液相，收集固相氯化银；(3)向步骤(2)得到的液相中加入氢氧化钠调节pH至7‑9，然后进入多级蒸馏系统，控制温度和真空度，先后蒸馏得到低沸点溶剂、水、多元醇。通过上述方法对多元醇法制备银纳米线产生的废液进行高效处理，可对废液中的银进行多级回收、利用，同时对废液中含有的低沸点溶剂、高沸点醇类溶剂进行回收利用，可降低废液的委外费用同时产生可观的收益。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种资源化处理银纳米线生产废液的方法。

背景技术

银纳米线是典型的一维金属纳米材料，既具有纳米材料的小尺寸效应，由具有银的优异导电性、导热性以及柔韧性，从而在光电相关领域得到广泛的应用。因此被视为是最有可能替代传统ITO透明电极的材料，为实现、可弯折LED显示、触摸屏等提供了可能，并已有大量的研究将其应用于薄膜太阳能电池。此外由于纳米银线的大长径比效应，使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。

目前，银纳米线的合成方法主要分为物理法和化学法两种，其中物理方法的工艺比较复杂、技术要求水平高、能耗大及产品质量低等缺点不利于大规模生产。化学法主要由多元醇法、模板法、微波加热法、电化学沉积法及光化学还原法等，其中多元醇法是以多元醇为溶剂和还原剂，金属离子化合物为前驱诱导剂，高分子聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂和形貌控制剂，在高温下控制反应条件来制备得到银纳米线；模板法是以有序介孔材料或DNA等为模板，还原制备得到相应的银纳米线；电化学沉积法则是利用电解还原银离子，并通过控制电流和电位获得不同长径比的银纳米线；此外，还有结合晶种法并利用紫外光还原硝酸银来制备银纳米线。虽然制备银纳米线的方法有很多，但因为多元醇法相比其它方法具有生产率高、成本低、反应时间短以及反应条件可控等优点，是目前使用最为广泛的方法，亦是目前工厂中产业化生产银纳米线所采用的方法。

多元醇法制备银纳米线，其中成本较高的材料为硝酸银和多元醇，且产物中的含有大量的银颗粒、短棒等杂质，通常会采用沉降、离心、过滤等方式去除这类杂质，且后续银纳米线提纯过程中还需使用大量低沸点溶剂，因此由多元醇法制备银纳米线所产生的废液中主要存在以下成分：固体银颗粒、银棒、未反应的硝酸银、副产物氯化银、低沸点溶剂、多元醇、PVP以及大部分的水。由于废液中组分复杂，通常的废液处理方法难以实现资源的高效回收，而将产生的废液直接委外处理，成本高且浪费资源。因此，亟需一种可针对性的高效处理方法，可实现资源回收利用或产生效益，同时避免废液未经有效处理直接排放对环境造成污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种资源化处理银纳米线生产废液的方法，本发明针对目前使用多元醇法产业化生产银纳米线所产生的废液，通过多步离心分离、后处理以及多级蒸馏处理，实现废液中资源的高效回收以及废液的零排放。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种资源化处理银纳米线生产废液的方法，包括以下步骤：

(1)向废液中加入硼氢化钠，离心分离固、液相，收集固相银；

(2)向步骤(1)得到的液相中加入过饱和氯化钠，离心分离固、液相，收集固相氯化银；

(3)向步骤(2)得到的液相中加入氢氧化钠调节pH至7-9，然后进入多级蒸馏系统，控制温度和真空度，先后蒸馏得到低沸点溶剂、水、多元醇。

进一步地，步骤(1)中，所述废液主要包含水、单质银、银离子、多元醇、低沸点溶剂、无机盐、PVP。

进一步地，所述低沸点溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、异丙醇等有机溶剂。

进一步地，所述多元醇包含丙二醇、乙二醇。