專利名稱：一種微米級的片狀納米銀粉及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種微米級片狀納米銀粉及制備方法，具體涉及采用界面法制備微米級且由聚對苯二胺分子層包裹的片狀納米銀粉，屬于貴金屬納米材料制備技術領域。
背景技術：
銀具有強導熱性和導電性，已被廣泛地應用于催化、傳感等領域。作為一種具有特殊的尺寸和形狀依賴性的貴金屬，銀納米結構的研究為調控其性質及性能提供強有力的支持。因此，開展銀納米材料的合成具有十分重要的意義。目前，關于片狀納米銀粉的研究已引起廣泛重視。一方面，片狀納米銀粉具有較大的比表面積和良好的抗氧化能力；另一方面，片狀納米銀粉是一種特殊的各向異性納米結構，在生物傳感領域中有重要應用。盡管關于片狀納米銀粉制備的報道較多，但該銀粉最長外形尺寸大多在IOOnm左右或以下。事實上，最長外形尺寸達到微米級的片狀納米銀粉是一種更為極端的各向異性納米結構，不僅具有極大的比表面積和優(yōu)越的抗氧化能力， 而且展現(xiàn)出值得關注的物理和化學性質，在增強拉曼等領域有著良好的應用前景(J Phys Chem C，2010，114，44%)。然而，目前關于此類材料制備的報道較少(物理化學學報，2009， 25,1405 ；CrystalGrowth&Design,2006, 6,215 ；Crystal Growth&Design,2004, 4,1371)。 其中，有采用如η型半導體砷化鍺、錫片、銅錠、銅箔等作襯底，基于電子轉移反應實現(xiàn)此類銀片的制備(Small, 2007, 3,1964 ；Chemistry of Materials, 2007,19, 5845 ；Crystal Growth&Design,2008,8, 3616 ;J Phys Chem B,2005,109,13985 ；Colloids Surf A,2009, 340,93)；也有通過水熱法或高溫的有機溶劑，借助表面活性劑分散、誘導合成制備銀片 (Crystal Growth&Design，2006，6，2155 !Crystal Growth&Design, 2007, 7, 900 ;J Phys Chem C，2009，113，867)。Dong等以九步控制實現(xiàn)微米級的銀片制備(Colloids SurfA, 2007,303,226)。最近，Eychmuller等采用&PdCl4作添加劑實現(xiàn)此類材料的合成(J Phys Chem C，2010，114，44%)。這些方法雖可制備此類片狀納米銀粉，但存在明顯不足1)金屬襯底的使用使得銀片與襯底結合緊密，阻礙其應用；2)采用高溫提高了操作難度；3)；多步工藝的引入導致工序復雜，耗時4)使用昂貴的鉬化物、表面活性劑，會大幅提高操作成本， 或分離困難。因此，開發(fā)出一種工藝簡單、原料易得、成本低廉的制備微米級片狀納米銀粉的方法將是目前研究的方向和重點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種工藝簡單、原料易得、成本低廉的制備微米級片狀納米銀粉的方法及其制備得到的微米級片狀納米銀粉。一種微米級的片狀納米銀粉顆粒的最長外形尺寸為10 30μπι，表面由聚對苯二胺分子層包裹。所述的片狀納米銀粉顆粒外形呈鋸齒狀。
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所述的聚對苯二胺分子層厚度< 10nm。一種微米級的片狀納米銀粉的制備方法，在硝酸銀溶液中，加入對苯二胺苯溶液， 靜置反應，分離，干燥得到微米級且由聚對苯二胺分子層包裹的片狀納米銀粉。具體步驟如下(1)對苯二胺苯溶液的制備將對苯二胺加入到苯中，其中對苯二胺濃度為1 8wt%，攪拌12 3 后，抽濾， 得到對苯二胺苯溶液；(2)硝酸銀水溶液的制備將硝酸銀加到去離子水中，得到濃度在0. OlM IM的硝酸銀的水溶液；(3)微米級片狀納米銀粉的合成將步驟(1)中配備的對苯二胺苯溶液加入到步驟O)中配備的硝酸銀水溶液中， 密封，二者體積比為1 1，在溫度10 40°C下，靜置反應2 Mh，抽濾后，依次用去離子水和無水乙醇洗滌，30-50°C下干燥，即得到由聚對苯二胺分子層包裹的微米級片狀納米銀粉。本發(fā)明的優(yōu)良效果是本發(fā)明借助界面法，以對苯二胺還原銀離子實現(xiàn)納米銀片制備。此前也有學者采用如吡咯、苯胺等作還原劑，以油/水界面法制備納米貴金屬，但未能獲得片狀納米材料(如 Polymer，2007，48，2007 ；Chemical Communication，2009，3615)。 本方法中選擇的對苯二胺較吡咯和苯胺等具有低氧化電位，易被氧化形成聚合物，并及時附著在界面誘導形成的片狀銀{111}晶面上，誘導片狀銀在平面二維方向生長，實現(xiàn)微米級的片狀銀制備。界面法是一種在以油性溶劑和水形成的界面上反應的方法。本發(fā)明采用界面法可一步制備微米級的片狀納米銀粉，所制得的片狀納米銀粉顆粒達到微米級，最長外形尺寸約在10 30μπι之間；其表面由聚對苯二胺分子層包裹，可有效避免銀片表面的氧化，且制備過程中無需額外的添加劑、高溫和金屬底物，工藝簡單，成本低，利于應用。


圖1為本發(fā)明實施例1所得到的微米級片狀納米銀粉的掃描電鏡照片。圖2為本發(fā)明實施例1所得到的微米級片狀納米銀粉的透射電鏡照片(低倍數(shù))。圖3為本發(fā)明實施例1所得到的微米級片狀納米銀粉的透射電鏡照片(高倍數(shù)， 如圖中白圈所示)。圖4為本發(fā)明實施例1所得到的微米級片狀納米銀粉的紅外光譜圖。 具體實施例下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。實施例1(1)在一個50ml的錐形瓶中，將1. 7g對苯二胺加入至40ml苯中攪拌12h。抽濾分離，移取細1濾液至20ml試管中，密封保存。(2)將1. 69g的硝酸銀溶于50ml去離子水中，得到濃度為0. 2M的硝酸銀溶液，取 4ml溶液至20ml試管中，密封保存。(3)將(1)中配備的細1對苯二胺苯溶液移至⑵中配備的細1硝酸銀水溶液中，密封，25°C下反應12h。抽濾分離，分別用去離子水和無水乙醇洗滌，35°C下干燥，即得到所述片狀納米銀粉，其顆粒最長外形尺寸在15 25 μ m之間，表面包裹的聚對苯二胺層厚度約為8nm。實施例2(1)在一個50ml的錐形瓶中，將2. 5g對苯二胺加入至40ml苯中攪拌12h。抽濾分離，移取細1濾液至20ml試管中，密封保存。(2)將0. 169g的硝酸銀溶于50ml去離子水中，得到濃度為0. 02M的硝酸銀溶液， 取細1溶液至20ml試管中，密封保存。(3)將(1)中配備的細1對苯二胺苯溶液移至⑵中配備的細1硝酸銀水溶液中， 密封，25°C下反應12h。抽濾分離，分別用去離子水和無水乙醇洗滌，35°C下干燥，即得到所需尺度及聚對苯二胺包裹的片狀納米銀粉，其顆粒最長外形尺寸在10 18μπι之間，表面包裹的聚對苯二胺層厚度約為9nm。實施例3(1)在一個50ml的錐形瓶中，將1. 5g對苯二胺加入至40ml苯中攪拌12h。抽濾分離，移取細1濾液至20ml試管中，密封保存。(2)將1. 69g的硝酸銀溶于50ml去離子水中，得到濃度為0. 2M的硝酸銀溶液，取 4ml溶液至20ml試管中，密封保存。(3)將(1)中配備的細1對苯二胺苯溶液移至⑵中配備的細1硝酸銀水溶液中， 密封，30°C下反應池。抽濾分離，分別用去離子水和無水乙醇洗滌，45°C下干燥，即得到所需尺度及聚對苯二胺包裹的片狀納米銀粉，其顆粒最長外形尺寸在18 30 μ m之間，表面包裹的聚對苯二胺層厚度約為8nm。
權利要求
1.一種微米級的片狀納米銀粉，其特征在于，所述的片狀納米銀粉顆粒的最長外形尺寸達到10 30 μ m，表面由聚對苯二胺分子層包裹。
2.根據(jù)權利要求1所述的微米級的片狀納米銀粉，其特征在于，所述的片狀納米銀粉顆粒外形呈鋸齒狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的微米級的片狀納米銀粉，其特征在于，所述的聚對苯二胺分子層厚度< 10nm。
4.一種微米級的片狀納米銀粉的制備方法，其特征在于，在硝酸銀溶液中，加入對苯二胺苯溶液，靜置反應，分離，干燥得到微米級且由聚對苯二胺分子層包裹的片狀納米銀粉。
5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，具體步驟如下(1)對苯二胺苯溶液的制備將對苯二胺加入到苯中，其中對苯二胺濃度為1 8wt %，攪拌12 3 后，抽濾，得到對苯二胺苯溶液；(2)硝酸銀水溶液的制備將硝酸銀加到去離子水中，得到濃度在0. OlM IM的硝酸銀的水溶液；(3)微米級片狀納米銀粉的合成將步驟(1)中配備的對苯二胺苯溶液加入到步驟( 中配備的硝酸銀水溶液中，密封， 二者體積比為1 1，在溫度10 40°C下，靜置反應2 Mh，抽濾后，依次用去離子水和無水乙醇洗滌，30-50°C下干燥，即得到聚對苯二胺分子層包裹的微米級片狀納米銀粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微米級的片狀納米銀粉及制備方法。所得片狀納米銀粉顆粒的最長外形尺寸在10～30μm之間，呈鋸齒狀，表面由＜10nm厚的聚對苯二胺分子層包裹。本發(fā)明采用界面法制備微米級的片狀納米銀粉，將硝酸銀溶解在去離子水中，加入對苯二胺苯溶液，形成苯/水界面體系。體系在15～35℃溫度下，靜置反應，得到所述的片狀納米銀粉。本發(fā)明方法及工藝過程簡單，且無需高溫及添加劑，工藝成本低廉，利于應用。
文檔編號B22F9/24GK102161103SQ20111004979
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權日2011年3月2日
發(fā)明者張理源, 彭兵, 楊衛(wèi)春, 楊志輝, 柴立元, 桑培倫, 王海鷹, 閔小波 申請人:中南大學