一種油性納米銀粒子的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)化工領(lǐng)域，具體涉及一種油性納米銀粒子的制備方法，尤其涉及一種形成平均粒徑約5-30nm的油性納米銀粒子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]納米粒子一般是指粒徑在1-1OOnm的粒子，處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域，是一種典型的介觀體系，具有特殊的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)。當(dāng)宏觀物體被細(xì)分為納米粒子后，其光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)及化學(xué)方面的性質(zhì)將會有顯著的改變，可廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥、化工、軍事、航空航天等眾多領(lǐng)域。
[0003]納米銀粒子具有獨特的光學(xué)、電學(xué)和量子尺寸相關(guān)的性能，因此在電子、光學(xué)、顯示、傳感、能源等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。
[0004]納米銀粒子目前的制備方法主要有氣相沉積、機械研磨和化學(xué)還原三條路徑。氣相沉積法是通過熱、電子束、激光束等高密度能量源將原材料熔融蒸發(fā)或反應(yīng)分解，再使其凝結(jié)形成納米粉體。機械研磨法通常以高能球磨的方式將微米粉體碾碎為納米級粉體?；瘜W(xué)還原法是將各種金屬粒子的溶液，用還原劑將其還原成金屬納米粒子。
[0005]上述獲得納米銀粒子的方法，氣相沉積法得到的納米銀粒子尺寸分散大(通常達l-200nm)、容易聚集，對于后續(xù)制備穩(wěn)定的分散液是個極大的挑戰(zhàn);機械研磨法得到的納米銀粒子尺寸較大(通常>100nm)、容易聚集，不適用于制備納米墨水;化學(xué)還原法可以得到尺寸1-1OOnm內(nèi)且粒徑均一的納米銀粒子，且其設(shè)備簡單、操作方便等特點成為目前納米銀粒子的主要制備方法。但是多數(shù)化學(xué)法需要引入較多的化學(xué)試劑，存在生產(chǎn)成本較高、體系里的有機物難以去除、可能具有一定的環(huán)境污染等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種含有粒徑5-10nm油性納米銀粒子(可擴展至生產(chǎn)粒徑10-1 OOnm的納米粒子)的非傳統(tǒng)的制備方法，該方法制備簡單，利于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，本發(fā)明有以下步驟:
[0007 ] I)配制濃度0.01-1.0Omo I /L的硝酸銀(AgNO3)醇溶液，在20-60 °C下攪拌溶解；
[0008]2)配制濃度0.01-10.0Omol/L的有機胺醇溶液，在20-60°C下攪拌溶解；
[0009]3)將上述步驟制備的兩種溶液混合，在20-60°C下攪拌反應(yīng)30-120min，兩種溶液混合后硝酸銀與有機胺的摩爾比為I:0.5-10；
[0010]4)然后升溫到60-120°C，將醇揮發(fā)完全得白色或淡黃色稠狀物質(zhì)。
[0011]上述醇溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇;上述有機胺為碳鏈長度8-30的長鏈燒基胺。
[0012]特別地，在上述步驟之后，可以有幾種具體的制備方法路徑。
[0013]其一，將上述的白色或淡黃色稠狀物質(zhì)繼續(xù)加熱至150_300°C，保持5-60分鐘，SP得藍黑色油狀溶液;冷卻后，加入1-10倍體積的沉淀劑，攪拌5-15min，抽濾即得紫藍色納米銀粒子固體。其中，所述沉淀劑為水、甲醇、乙醇、丙酮中的一種或幾種混合物。
[0014]其二，將上述的白色或淡黃色稠狀物質(zhì)于室溫下抽真空干燥，得黃白色物質(zhì)；將上述黃白色產(chǎn)物加入乙二醇、丙三醇、低分子量聚乙二醇等高沸點醇里，在20_60°C攪拌形成濃度0.10-30.0wt%溶液;將上述溶液滴加到非極性溶劑中，體積比為1:0.1-1: 10，在20-120<€下攪拌反應(yīng)10-120111；[11將上述反應(yīng)體系靜止10-601]1；[11即分層，上層為油相，下層為高沸點醇相;獲得油相后，加入1-10倍體積的沉淀劑，攪拌5-10min，過濾即得到藍紫色納米銀粒子固體。其中，所述非極性溶劑為甲苯、苯、環(huán)己烷、正己烷、環(huán)庚烷、正庚烷。
[0015]其三，將上述的白色或淡黃色稠狀物質(zhì)于室溫下抽真空干燥，得黃白色物質(zhì)；稱取一定量該黃白色物質(zhì)，攪拌下，加入一定量非極性或低極性溶劑，加熱至30-80 °C，保持30min，黃色物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I % -10 % ;配制I %-10 %還原劑水溶液，并取上述溶液體積的一半，20-80°C下，逐滴加至上述溶液，0.5-5h后，置于分液漏斗分層，并放出下層水溶液，得藍黑色溶液;加入1-10倍體積的沉淀劑，攪拌5-15min，抽濾即得紫藍色納米銀粒子固體。其中，所述還原劑為肼或肼的化合物，硼氫化鈉，六亞甲基四胺。
[0016]由于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:設(shè)備簡單、操作流程方便，且生產(chǎn)成本不高、體系里的有機物得以根本去除、沒有環(huán)境污染等問題，且能將油性納米銀粒子擴展至粒徑5-100nm，能適應(yīng)不同的生產(chǎn)需求。
[0017]由于上述有益效果，本發(fā)明廣泛應(yīng)用于油性納米銀粒子的制備方法中。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0019]實施例1:
[0020]I)配制濃度0.05mol/L的AgNO3甲醇溶液，室溫下攪拌溶解；
[0021 ] 2)配制濃度0.2mol/L的十二胺甲醇溶液，室溫下攪拌溶解；
[0022]3)將上述兩種溶液混合，并在室溫下反應(yīng)2h，兩種溶液混合后AgNO3與十二胺的摩爾比為1:2;
[0023]4)然后升溫到40°C，揮發(fā)所有甲醇，得白色稠狀物；
[0024]5)繼續(xù)加熱至200°C，保持20分鐘，即得藍黑色油狀液體；
[0025]6)加入等體積的甲醇沉淀納米銀粒子，抽濾即得紫藍色納米銀粒子固體。
[0026]實施例2:
[0027]I)配制濃度0.5mol/L的AgNO3乙醇溶液，40 °C下攪拌溶解；
[0028]2)配制濃度lmol/L的十八胺乙醇溶液，40°C下攪拌溶解；
[0029]3)將上述兩種溶液混合，并在40 °C下反應(yīng)lh，兩種溶液混合后AgNO3與十八胺的摩爾比為1:3;
[0030]4)抽真空去除乙醇，得白色或淡黃色稠狀物；
[0031]5)繼續(xù)加熱至250°C，保持30分鐘，即得藍黑色油狀液體；
[0032]6)加入3倍體積的丙酮沉淀納米銀粒子，抽濾即得紫藍色納米銀粒子固體。
[0033]上述兩個實施例，即實施例1和實施例2是針對“其一”的具體制備方法路徑的進一步闡述。
[0034]實施例3:
[0035]I)配制濃度0.05mol/L的AgNO3甲醇溶液，室溫下攪拌溶解；
[0036]2)配制濃度0.2mol/L的十二胺甲醇溶液，室溫下攪拌溶解；
[0037]3)將上述兩種溶液混合，并在室溫下反應(yīng)2h，兩種溶液混合后AgNO3與十二胺的摩爾比為1:2;
[0038]4)然后升溫到40°C，揮發(fā)所有甲醇，得白色稠狀物;室溫下抽真空干燥，得黃白色物質(zhì)；
[0039 ] 5)將上述黃白色產(chǎn)物加入到乙二醇里，在20 0C攪拌形成濃度1.0wt %溶液；
[0040]6)將上述溶液滴加到環(huán)己烷中，體積比1:0.5，在50°C下攪拌反應(yīng)60min;
[0041]7)將上述