一种微米银丝的制备方法与流程

本发明涉及微米级材料制备，尤其是涉及一种微米银丝的制备方法

背景技术：

银金属具有很多独特的性质，如可以抗菌，因此被广泛应用于纺织品或医疗用品。目前在纺织及医疗用品中使用的银主要通过以下几种方式制备：1、直接在织物上蒸镀银，这种方法使用银的量大、蒸镀的银膜厚度不均，会造成银的浪费，同时蒸镀会造成织物的损坏及很大的环境污染；2、使用浸渍的方法，将织物浸泡于含有纳米银的溶液中，使纳米银依附于织物纤维上，这种方法使用的纳米银粒径极小，容易通过皮肤渗入人体内部，对人体造成伤害。

因此，若能以微米银丝的形式应用于纺织品或医疗用品中，将可以解决纳米银的问题。但目前已知的制备微米银丝的方法所制备出的微米银丝中都含有大量的微米银颗粒，需要经过多次离心才能将其中的颗粒去除，造成大量资源的浪费。

技术实现要素：

为避免上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种微米银丝的制备方法，旨在减少银颗粒的存在，提高产品的纯度，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明微米银丝的制备方法，包括如下步骤：

将0.01-5gpvp(聚乙烯吡咯烷酮)加入到100ml温度为60-80℃的丙三醇中，形成pvp的丙三醇溶液；将所述pvp的丙三醇溶液自然冷却至室温后，第一次加入银盐0.4g并混合均匀；然后升温至30-40℃，加入0.2-5ml100-1000mmol/l碱金属卤化物的丙三醇溶液并混合均匀；再继续升温至80-100℃，加入0.5-3ml50-1000mmol/l四丁基氯化铵的丙三醇溶液，并第二次加入银盐0.4g，混合均匀；再继续升温至140-180℃，恒温20-40min，然后第三次加入银盐0.4g，继续恒温反应40min-4h；所得反应液冷却后，去除丙三醇和pvp、干燥，即获得目标产物微米银丝。

优选的，所述的银盐为硝酸银。

优选的，所述的碱金属卤化物为氯化钠、氯化钾、溴化钠和溴化钾中的至少一种。

反应液中的丙三醇和pvp通过依次使用丙酮、酒精、去离子水沉降、离心的方式去除。

本发明所得目标产物微米银丝的直径为0.1-100μm，长度为10-1000μm，形貌均匀。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明微米银丝的制备方法，采用分三次加入银盐的方式，可以将银离子充分转化为微米银丝，提高银离子向银单质微米丝的转化率。

2、采用本发明方法制备出的微米银丝中所含银颗粒极少，微米银丝的产率高，在提纯过程中所需工序少，可以极大地提高微米银丝的制备效率，有利于其在纺织品或医疗用品中的进一步应用。

3、本发明微米银丝的制备方法，所用pvp可作为微米银丝的修饰剂，能够极大的改善微米银丝的形貌，尤其是其直径的均一性。

4、本发明微米银丝的制备方法，所用碱金属卤化物通过氯离子和溴离子，一方面形成氯化银和溴化银很好的降低了银离子的还原速率，有利于微米银丝的成核过程；另一方面氯离子和溴离子选择性吸附在银原子的不同晶面上，有效的抑制了微米银丝的横向生长，从而有效控制微米银丝的直径。

5、本发明微米银丝的制备方法，所用四丁基氯化铵可以辅助pvp对微米银丝进行修饰，提高银原子在微米银丝表面的生长效率，有效降低银颗粒的生成。

附图说明

图1为本发明实施例1所得微米银丝的光学显微镜图片；

图2为本发明实施例2所得微米银丝的光学显微镜图片；

图3为本发明实施例3所得微米银丝的光学显微镜图片；

图4为本发明实施例4所得微米银丝的光学显微镜图片；

图5为本发明对比例1所得微米银丝的光学显微镜图片；

图6为本发明对比例2所得微米银丝的光学显微镜图片；

图7为本发明对比例3所得微米银丝的光学显微镜图片。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例按如下步骤制备微米银丝：

将2gpvp加入到100ml温度为80℃的丙三醇中，形成pvp的丙三醇溶液；将pvp的丙三醇溶液自然冷却至室温后，第一次加入银盐0.4g并混合均匀；然后升温至40℃，加入1ml500mmol/l氯化钠的丙三醇溶液并混合均匀；再继续升温至90℃，加入1ml300mmol/l四丁基氯化铵的丙三醇溶液，并第二次加入银盐0.4g，混合均匀；再继续升温至160℃，恒温30min，然后第三次加入银盐0.4g，继续在160℃恒温反应3h；所得反应液冷却后，依次使用丙酮、酒精和去离子水沉降、离心，以去除丙三醇和pvp，然后在80℃干燥10h，即获得目标产物微米银丝。或不进行干燥，使微米银丝以分散液的形式保存、使用。

图1为本实施例所得微米银丝的光学显微镜图片。图中微米银丝直径在1-2μm，长度在100-200μm，直径和长度均一性好，产率高，银颗粒少。

实施例2

本实施例按照实施例1相同的方式制备微米银丝，区别仅在于将1ml500mmol/l氯化钠的丙三醇溶液替换成1.5ml800mmol/l溴化钠的丙三醇溶液，其余条件不变。

图2为本实施例所得微米银丝的光学显微镜图片。图中微米银丝直径在3-5μm，长度在500-600μm，直径和长度均一性好，产率高，银颗粒少。

实施例3

本实施例按如下步骤制备微米银丝：

将4gpvp加入到100ml温度为80℃的丙三醇中，形成pvp的丙三醇溶液；将pvp的丙三醇溶液自然冷却至室温后，第一次加入银盐0.4g并混合均匀；然后升温至40℃，加入1ml500mmol/l氯化钠的丙三醇溶液并混合均匀；再继续升温至90℃，加入1ml300mmol/l四丁基氯化铵的丙三醇溶液，并第二次加入银盐0.4g，混合均匀；再继续升温至160℃，恒温30min，然后第三次加入银盐0.4g，继续在160℃恒温反应3h；所得反应液冷却后，依次使用丙酮、酒精和去离子水沉降、离心，以去除丙三醇和pvp，然后在80℃干燥10h，即获得目标产物微米银丝。或不进行干燥，使微米银丝以分散液的形式保存、使用。

图3为本实施例所得微米银丝的光学显微镜图片。图中微米银丝直径在4-7μm，长度在600-700μm，直径和长度均一性好，产率高，银颗粒少。

实施例4

本实施例按照实施例3相同的方式制备微米银丝，区别仅在于将1ml300mmol/l四丁基氯化铵的丙三醇溶液液替换成1.5ml400mmol/l四丁基氯化铵的丙三醇溶液，其余条件不变。

图4为本实施例所得微米银丝的光学显微镜图片。图中微米银丝直径在6-8μm，长度在800-900μm，直径和长度均一性好，产率高，银颗粒少。

对比例1

本实施例按照实施例1相同的方式制备微米银丝，区别仅在于不加入氯化钠的丙三醇溶液。所得产物的光学显微镜图片如图5所示。从图中可以看出微米银丝产率低，银颗粒多。

对比例2

本实施例按照实施例1相同的方式制备微米银丝，区别仅在于不加入四丁基氯化铵的丙三醇溶液。所得产物的光学显微镜图片如图6所示。从图中可以看出微米银丝产率低，银颗粒多。

对比例3

本实施例在制备微米银丝时，将银盐一次性全部加入，具体步骤如下：

将2gpvp、1ml500mmol/l氯化钠的丙三醇溶液、1ml300mmol/l四丁基氯化铵的丙三醇溶液和1.2g银盐加入到100ml温度为80℃的丙三醇中，然后升温至160℃，恒温反应3h；所得反应液冷却后，依次使用丙酮、酒精和去离子水沉降、离心，以去除丙三醇和pvp，然后在80℃干燥10h，即获得目标产物微米银丝。

本实施例所得产物的光学显微镜图片如图7所示。从图中可以看出微米银丝产率低，银颗粒多。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。