一种银微米线及制备和应用的制作方法

本发明涉及一种银微米线及制备和应用。

背景技术：

一维金属微/纳米晶因其优良的电学、热学、光学和催化性能而成为近年来微纳材料学的研究热点。其中，银具有极高的导电导热特性，因此银微/纳米线已经被广泛应用于表面增强拉曼光谱、微电子、化学催化及生物传感器等领域。

湿法化学合成法是目前用于制备银微/纳米线的主要方法。中文文献（中国有色金属学报, 2014, 24(12): 3088-3094）报道以柠檬酸三钠为封端剂、单宁为还原剂和银氨溶液为前驱体制备了直径为0.25~0.6 μm、长度约20 μm、横截面为矩形的银微米线。此方法制备的银微米线直径小。在中国专利（授权公告号CN 103100724B）中在 100℃~190℃下进行反应制备了银纳米线。银纳米线的制备多采用弱还原剂、高温油浴反应，反应时间长且不易控制。

目前为止，关于银微米线的文献报道很少，仅有的文献报道中提及的银微米线的直径很少达到1.0 μm，本发明制备的银微米线直径达0.8~3.0 μm，直径尺寸至少提升1个数量级。关于银纳米线的报道很多，但基本均采取弱还原剂，在高温条件下进行油浴反应或水热反应，反应条件苛刻，时间长，产量低，不易控制。本发明采用中等还原能力的抗坏血酸，60~90℃下还原制备银微米线，反应时间短，温度低，过程易控制，产量高，可批量生产。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明旨在提出快速、简便、可规模化生产的微米级银线及制备和应用。

为了达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种银微米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硝酸银溶于有机醇的水溶液，加入氨水调节pH形成银源溶液；

（2）以抗坏血酸为还原剂，加入分散剂与硫酸盐，形成还原液；

（3）控制反应温度在60-90℃，搅拌速率为100-500 r/min，将银源快速添加至还原液进行氧化还原反应；

（4）待反应结束，倒出上清液，用去离子水和无水乙醇清洗3-5遍，在60-80℃下干燥4-6 h即可得到银微米线。

有机醇为乙醇、乙二醇、丙三醇、丁二醇、戊二醇中的一种或其组合；有机醇与去离子水的体积比为1-10:1；银源中硝酸银的浓度为0.1-1.0 mol/L；银源的pH为10-13。

抗坏血酸的添加量为硝酸银的0.5-1.5倍，浓度为0.1-1.5 mol/L；分散剂为聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、吐温60、吐温80、聚乙二醇、聚乙烯醇、阿拉伯树胶、明胶中的一种或多种，分散剂的添加量为硝酸银质量的1%-20%；硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠中的一种，添加量为硝酸银质量的0.01%-1%。

一种银微米线，其特征在于根据上述任一所述方法制备得到，该银微米线的直径为0.8-3.0 μm，长度为50-500 μm。

一种银微米线的应用。

本发明与现有技术相比，有以下益处：以抗坏血酸为还原剂，制备了直径为0.8~3.0 μm，长度为50~500 μm的银微米线，反应温度低易控制，可规模化生产。

附图说明

图1为本发明的银微米线SEM×1000形貌图；

图2为本发明的银微米线SEM×2000形貌图；

图3为本发明的银微米线SEM×5000形貌图。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细地说明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

实施例一：

a.将硝酸银溶于乙二醇的水溶液，其中乙二醇与去离子水的体积比为2:1，加入氨水调节pH至13，配制成硝酸银浓度为0.5 mol/L的银源溶液；

b.以抗坏血酸为还原剂，其中抗坏血酸的添加量为硝酸银质量的0.7倍，浓度为0.1 mol/L。加入硝酸银质量5%的聚乙二醇和硝酸银质量0.01%的硫酸钾，形成还原液；

c.控制反应温度在60℃，搅拌速率为300 r/min，将银源快速添加至还原液进行氧化还原反应；

d.待反应结束，倒出上清液，用去离子水和无水乙醇清洗3遍，在75℃下干燥6 h即可得到银微米线。

实施例二：

a.将硝酸银溶于丙三醇的水溶液，其中丙三醇与去离子水的体积比为1:1，加入氨水调节pH至10，配制成硝酸银浓度为0.1 mol/L的银源溶液；

b.以抗坏血酸为还原剂，其中抗坏血酸的添加量为硝酸银质量的1.5倍，浓度为1.5 mol/L。加入硝酸银质量20%的PVP和硝酸银质量0.1%的硫酸钠，形成还原液；

c.控制反应温度在80℃，搅拌速率为500 r/min，将银源快速添加至还原液进行氧化还原反应；

d.待反应结束，倒出上清液，用去离子水和无水乙醇清洗4遍，在80℃下干燥4 h即可得到银微米线。

实施例三：

a.将硝酸银溶于丁二醇的水溶液，其中丁二醇与去离子水的体积比为10:1，加入氨水调节pH至11，配制成硝酸银浓度为1.0 mol/L的银源溶液；

b.以抗坏血酸为还原剂，其中抗坏血酸的添加量为硝酸银质量的0.5倍，浓度为0.2 mol/L。加入硝酸银质量1%的吐温80和硝酸银质量1%的硫酸钾，形成还原液；

c.控制反应温度在90℃，搅拌速率为100 r/min，将银源快速添加至还原液进行氧化还原反应；

d.待反应结束，倒出上清液，用去离子水和无水乙醇清洗5遍，在60℃下干燥5 h即可得到银微米线。