CN111872411A - 一种纳米银粉的制备方法及其纳米银粉 - Google Patents

一种纳米银粉的制备方法及其纳米银粉 Download PDF

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Abstract

本发明涉及金属粉体制备技术领域，更具体地，本发明涉及一种纳米银粉的制备方法及其纳米银粉。申请人提供一种纳米银粉的制备方法，通过控制银源、还原剂、分散剂的种类、浓度和含量，并控制各组分的添加顺序和温度，可得到纳米尺寸、均匀的纳米银粉，且通过控制后处理的操作方法，可避免银粉离心、干燥过程中的聚集，得到具有好的分散性，粒径均一，表面光滑的纳米银粉，且可控制得到的银粉平均粒径小于100nm，甚至在50nm左右。

Description

一种纳米银粉的制备方法及其纳米银粉
技术领域
本发明涉及金属粉体制备技术领域，更具体地，本发明涉及一种纳米银粉的制备方法及其纳米银粉。
背景技术
纳米银粉作为金属银的一种特殊形态,是指粒径在20～200nm之间的金属银微粒组成的粉体。由于其颗粒极其微小，具有比表面积大，表面活性高、烧结温度低、导电性优异等优点，在物理、化学、生物等应用领域具有显著的优势，包括表面增强拉曼散射、导电、催化、传感以及广谱抗菌活性等。近年来，纳米银粉在微电子材料、催化材料、低温超导材料、电子浆料、光学材料、医用抗菌等领域得到广泛应用，因此，成为新型功能材料的研究热点。国内外关于纳米银的制备和可控性研究已经有了大量的报道，常用的制备方法包括凝胶溶胶法、微乳液法、电还原法、光还原法、超声还原法、液相化学还原法等多种方法，工业上一般采用液相化学还原法。
但目前通过液相化学还原法制备纳米银粉也存在着一定的缺陷，热力学性质不稳定如比表面积大、表面能高，存在大量的表面缺陷和悬挂键，干燥时颗粒间极易发生团聚，团聚后又很难用机械的方法打开，导致分散性差，严重影响纳米银粉的物理特性和功能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂在50～65℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为2.5～6，得到还原溶液；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；
(3)将银源溶液以3～6mL/min的速度滴加到还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液离心、洗涤、干燥，得到所述纳米银粉。
作为本发明一种优选的技术方案，所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为1.5～3wt％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为7～15wt％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述分散剂和银源的重量比为(0.15～0.3)：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述还原剂和银源的重量比为(0.65～0.75)：1。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(1)中，将分散剂和无机盐在50～65℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为2.5～6，得到还原溶液。
作为本发明一种优选的技术方案，所述分散剂和无机盐的重量比为1：(0.05～0.15)。
作为本发明一种优选的技术方案，所述离心中，将银粉浆液加入溶剂，在5000～7000rpm下离心。
作为本发明一种优选的技术方案，所述溶剂选自乙醇、己烷、丙酮、二氯甲烷中的一种。
本发明第二个方面提供了一种纳米银粉，根据如上所述的纳米银粉的制备方法制备得到。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：申请人提供一种纳米银粉的制备方法，通过控制银源、还原剂、分散剂的种类、浓度和含量，并控制各组分的添加顺序和温度，可得到纳米尺寸、均匀的纳米银粉，且通过控制后处理的操作方法，可避免银粉离心、干燥过程中的聚集，得到具有好的分散性，粒径均一，表面光滑的纳米银粉，且可控制得到的银粉平均粒径小于100nm，甚至在50nm左右。
附图说明
图1为实施例4提供的银粉在10.0KV加速电压、8.1mm工作距离、100.0K放大倍数的SEM图像。
图2为实施例4提供的银粉在10.0KV加速电压、8.1mm工作距离、50.0K放大倍数下的SEM图像
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明第一个方面提供了一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂在50～65℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为2.5～6，得到还原溶液；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；
(3)将银源溶液以3～6mL/min的速度滴加到还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液离心、洗涤、干燥，得到所述纳米银粉。
在一种优选的实施方式中，本发明所述纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液离心、洗涤、干燥，得到所述纳米银粉。
步骤(1)
在一种实施方式中，本发明所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为1.5～3wt％；进一步地，本发明所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％。
质量百分浓度为溶液中某一组分占溶液总重量的重量百分数。
作为分散剂的实例，包括但不限于，聚乙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基淀粉、羧乙基淀粉、氰乙基淀粉、醋酸淀粉、磷酸淀粉、阳离子淀粉、聚合淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、甘薯淀粉；在一种优选的实施方式中，本发明所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
聚乙烯吡咯烷酮是由单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)均聚而成，是一种水溶性线型高分子化合物。具有成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用、与某些化合物的络合能力等。聚乙烯吡咯烷酮分子内既有亲水基团，又有亲油基团，使其既能溶于水，又溶于大部分有机溶剂(如醇、羧酸、胺、卤代烃等)，毒性很低，生理相容性好。聚乙烯吡咯烷酮在水中的溶解度仅受它自身粘度的限制。作为聚乙烯吡咯烷酮的实例，包括但不限于，攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK12、PVPK15、PVPK17(重均分子量为10100)、PVPK25(重均分子量为32000)、PVPK30(重均分子量为37900)、PVPK45(重均分子量为152000)、PVPK60、PVPK70、PVPK80、PVPK85。
优选地，本发明所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为30000～400000。
按分子重量统计平均的分子量为重均分子量。常用Mw表示，其值等于每种分子的分子量乘以其重量分数的总和。
更优选地，本发明所述还原剂选自甲醛、水合肼、抗坏血酸、硼氢化钠、甲酸中的一种；进一步地，本发明所述还原剂为甲醛。
进一步优选地，本发明所述步骤(1)中，将分散剂和无机盐在50～65℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为2.5～6，得到还原溶液。
更进一步优选地，本发明所述分散剂和无机盐的重量比为1：(0.05～0.15)；进一步地，本发明所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075。
作为无机盐的实例，包括但不限于，硫酸钠、硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠、磷酸钾、硫化钠、硫化钾；在一种优选的实施方式中，本发明所述无机盐为硫酸钾。
在一种优选的实施方式中，本发明所述步骤(1)中，将分散剂和无机盐在50～65℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为2.5～6，得到还原溶液。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述高分子胶体选自明胶、骨胶、黄原胶、果胶、琼胶、***胶、黄耆胶、槐豆胶、大豆胶中的一种；进一步地，本发明所述高分子胶体为明胶或***胶。
明胶是胶原部分水解后的产物。胶原分子是由三条多肽链相互缠绕所形成的螺旋体，通过工艺过程的处理，胶原分子螺旋体变性分解成单条多肽链(α-链)的α-组分和由两条α链组成的β-组分及由三条α链组成的γ-组分，以及介于其间和小于α-组分或大于γ-组分的分子链碎片。明胶是一个具有一定分子量分布的多分散体系。在一种实施方式中，本发明所述明胶购自山东豪耀新材料有限公司。
***胶也称为***树胶，来源于豆科的金合欢树属的树干渗出物。***胶主要成分为高分子多糖类及其钙、镁和钾盐。主要包括有树胶醛糖、半乳糖、葡萄糖醛酸等。***胶由两种成分组成，其中70％是由不含N或含少量N的多糖组成，另一组成是具有高相对分子质量的蛋白质结构；多糖是以共价键与蛋白质肽链中的羟脯氨酸、丝氨酸相结合的；而与蛋白质相连接的多糖分子是高度分支的酸性多糖。在一种实施方式中，本发明所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
在一种进一步优选的实施方式中，本发明所述高分子胶体和还原剂的重量比为(0.002～0.01)：1；进一步地，本发明所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1。
申请人发现，小粒径的纳米银具有大的比表面积和表面能，当用较强的还原剂，如甲醛进行还原时，可能发生硬团聚，影响银粉的尺寸分布和表面光滑程度，申请人通过实验意外发现，使用一定分子量的分散剂，如聚甲基吡咯烷酮和水混合均匀后，在加入含有高分子胶体和甲醛等还原剂的混合溶液，充分混合有利于得到尺寸均匀光滑的纳米银粉，且避免银镜反应产生，聚甲基吡咯烷酮中大量的C-N、C＝O可以和高分子胶体发生分子间的作用，调节溶液的粘度，得到均匀的胶体溶液，且甲醛中的醛基等可以和聚甲基吡咯烷酮等作用，当添加银源，如硝酸银进行反向还原时，在大的还原剂浓度下，一方面甲醛和硝酸银反应瞬间成核，另一方面硝酸银还可与聚甲基吡咯烷酮形成配位件，消除多重成核，且当还原成单质银时，吸附在银表面的胶体溶液中的分散剂和高分子胶体还可以向四周运动，阻碍银离子之间的碰撞，形成纳米级的银粉。且申请人发现，当直接添加甲醛水溶液到分散剂溶液中时，会造成表面光滑程度下降，有少量粘结，这可能是因为直接添加时甲醛分布不均。
步骤(2)
在一种实施方式中，本发明所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为7～15wt％；进一步地，本发明所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％。
优选地，本发明所述银源选自硝酸银、银氨络合物、氧化银、碳酸银、羧酸银中的一种；进一步地，本发明所述银源为硝酸银。
更优选地，本发明所述分散剂和银源的重量比为(0.15～0.3)：1；进一步地，本发明所述分散剂和银源的重量比为0.2：1。
进一步优选地，本发明所述还原剂和银源的重量比为(0.65～0.75)：1；进一步地，本发明所述还原剂和银源的重量比为0.69：1。
步骤(3)
在一种实施方式中，本发明所述步骤(3)中，将银源溶液以3～6mL/min的速度滴加到50～65℃的还原溶液中，得到银粉浆液。
步骤(4)
在一种实施方式中，本发明所述离心中，将银粉浆液加入溶剂，在5000～7000rpm下离心；进一步地，本发明所述离心中，将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心。
优选地，本发明所述溶剂选自乙醇、己烷、丙酮、二氯甲烷中的一种；进一步地，本发明所述溶剂为丙酮。
更优选地，本发明所述离心时间为8～15min。
进一步优选地，本发明所述洗涤、干燥中，离心后加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉。
在离心、洗涤过程中，由于纳米银粉表面的大量缺陷和悬挂氢键，也容易形成长链状团聚，而申请人意外发现，当添加丙酮共同离心，可使丙酮的羰基取代部分羟基和银粉表面作用，且聚甲基吡咯烷酮等分散剂和丙酮较差的分散性也有利于界面区相互排斥的增加，并减少离心过程中分散剂随银粉离心，减少链状团聚，促进纳米尺寸的保持。
本发明第二个方面提供一种纳米银粉，根据如上所述的纳米银粉的制备方法制备得到。
实施例
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK25。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例2
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为1.5wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.05；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为明胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.01：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为7wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.15：1，所述还原剂和银源的重量比为0.65：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK25。
所述明胶购自山东豪耀新材料有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例3
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为3wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.15；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为***胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.002：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为15wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.3：1，所述还原剂和银源的重量比为0.75：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK30。
所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例4
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为***胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK25。
所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例5
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂、无机盐高分子胶体在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为***胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK25。
所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例6
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为***胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK17。
所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例7
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为***胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK45。
所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例8
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为槐豆胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为丙酮。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK25。
所述槐豆胶购自江苏采薇生物科技有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例9
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为***胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为乙醇。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK25。
所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
实施例10
本例提供一种纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂和无机盐在60℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂和高分子胶体，混合，调节pH为4.5，得到还原溶液；所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为2wt％，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述无机盐为硫酸钾，所述分散剂和无机盐的重量比为1：0.075；所述还原剂为甲醛，所述高分子胶体为***胶，所述高分子胶体和还原剂的重量比为0.005：1；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为9.6wt％，所述银源为硝酸银，所述分散剂和银源的重量比为0.2：1，所述还原剂和银源的重量比为0.69：1；
(3)将银源溶液以5mL/min的速度滴加到60℃的还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液加入溶剂，在6000rpm下离心10min后，加入乙醇清洗，沉积出银粉末，干燥，得到纳米银粉；所述溶剂为二氯甲烷。
所述聚乙烯吡咯烷酮购自攻碧克新材料科技(上海)有限公司的PVPK25。
所述***胶购自安徽宏通生物工程有限公司。
本例还提供一种纳米银粉，根据如上所述制备方法制备得到。
性能评价
1、SEM测试：将根据实施例提供的方法制备得到的银粉进行SEM测试，观察银粉的尺寸大小、分布和表面性能，并进行评价：
(1)银粉的尺寸为：1级为银粉的平均粒径小于60nm，2级为银粉的平均粒径大于等于60nm，小于80nm，3级为银粉的平均粒径大于等于80nm，小于100nm，4级为银粉的平均粒径大于等于100nm；
(2)银粉的尺寸分布：1级为银粉尺寸分布均一，颗粒间间隙明显，略有颗粒间有聚集，2级为银粉尺寸分布差别较大，少量颗粒间有聚集，3级为银粉尺寸分布差别增加，部分颗粒间有聚集，4级为尺寸分布差别明显，大部分颗粒间有聚集。
(3)银粉的表面粗糙度：1级为银粉表面光滑平整，2级为银粉表面有少量不平，3级为银粉表面不平增加，4级为银粉表面不平明显。
结果见表1
表1性能表征测试
实施例 尺寸 尺寸分布 表面粗糙度
1 1级 2级 2级
2 1级 1级 1级
3 2级 1级 2级
4 1级 1级 1级
5 2级 3级 3级
6 3级 3级 2级
7 4级 4级 4级
8 4级 4级 3级
9 3级 3级 3级
10 2级 3级 2级
其中图1和图2是实施例4提供的银粉分别在10.0KV加速电压、8.1mm工作距离、100.0K放大倍数和10.0KV加速电压、8.1mm工作距离、50.0K放大倍数下的SEM图像，可看到银粉表面光滑平整，尺寸分布均一，平均尺寸约在50nm左右。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (10)

1.一种纳米银粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将分散剂在50～65℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为2.5～6，得到还原溶液；
(2)将银源溶于水中，得到银源溶液；
(3)将银源溶液以3～6mL/min的速度滴加到还原溶液中，得到银粉浆液；
(4)将银粉浆液离心、洗涤、干燥，得到所述纳米银粉。
2.根据权利要求1所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述分散剂溶液中，分散剂的质量百分浓度为1.5～3wt％。
3.根据权利要求1所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述银源溶液中，银源的质量百分浓度为7～15wt％。
4.根据权利要求1所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述分散剂和银源的重量比为(0.15～0.3)：1。
5.根据权利要求1所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述还原剂和银源的重量比为(0.65～0.75)：1。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将分散剂和无机盐在50～65℃下溶于水中，制成分散剂溶液，并加入还原剂，混合，调节pH为2.5～6，得到还原溶液。
7.根据权利要求6所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述分散剂和无机盐的重量比为1：(0.05～0.15)。
8.根据权利要求1～5任意一项所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述离心中，将银粉浆液加入溶剂，在5000～7000rpm下离心。
9.根据权利要求8所述的纳米银粉的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、己烷、丙酮、二氯甲烷中的一种。
10.一种纳米银粉，其特征在于，根据权利要求1～9任意一项所述的纳米银粉的制备方法制备得到。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113770373A (zh) * 2021-09-28 2021-12-10 长沙新材料产业研究院有限公司 一种纳米银的反应原液、制备方法及纳米银

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