专利名称：一种球状银纳米颗粒的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种银纳米颗粒的制备方法，具体涉及一种球状银纳米颗粒的制备方法。
背景技术：
银是一种贵金属材料，具有优异的延展性、导热性和导电性，化学性质稳定，不与氧气 和水反应，不与盐酸、稀硫酸和强碱反应。银纳米颗粒广泛用于导电导磁材料，高性能电子 浆料，高效催化剂及抗菌剂领域。其中高性能电磁屏蔽涂料应用十分广泛，具有很好的市场 前景，年需求量达600吨(含银量30%左右)；高性能电子浆料年需求量达200吨(含银量50% 左右)。发展高性能电磁屏蔽材料可大大地促进我国在信息、电子、航空航天、武器装备等 高技术领域的发展，消除或减少电磁波辐射污染。同时，由于银纳米颗粒具有显著的表面等 离子体共振效应，使得去银纳米颗粒材料在太阳能电池、非线性光学材料、生物医学检测分 析等领域也具有广泛的应用。
目前，制备银纳米颗粒方法，是在纯水中合成出银纳米颗粒，利用柠檬酸钠或葡萄 糖作为还原剂，如公告号为CN100420528C，公告日为2008年9月24日，名称为卤化 银预结晶还原法制备可重新分散银纳米颗粒的方法的发明专利，就公开了利用葡萄糖作 为还原剂，用聚乙烯吡咯垸酮(PVP)为表面活性剂和稳定剂，还要有PH调节剂和卤 化物盐条件下，在水中合成得到粒径为5 30纳米的银纳米颗粒。该发明专利的反应体 系复杂，需要PH调节、卤化银预结晶，制备中溶胶还要渗析卤化银，才能得到颗粒粒 径范围较广又含有水份的银纳米颗粒；因此其制备方法反应体系复杂且需要辅料较多， 而得到的是含有水份的银纳米颗粒，而有相当多的银纳米颗粒材料要在无水份的状态下 才可应用。因此，需要发展一种不含水的银纳米颗粒的制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、所用原料种类较少而制备效率较 高球状银纳米颗粒的制备方法，且得到的球状银纳米颗粒的不含水，其粒径不大于15 纳米。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种球状银纳米颗粒的制备方法， 包括下述步骤
1)硝酸银溶液的制备将硝酸银溶于无水低分子醇中，搅拌至硝酸银完全溶解，
3得到浓度为0.05 ~ 0.3 g/L的硝酸银澄清溶液待用；
2) 还原剂溶液的制备将含有-NH2基团和-OH基团的还原剂溶于无水低分子醇中， 搅拌至还原剂物质完全溶解，得到浓度为2-6g/L还原剂澄清溶液待用；
3) 稳定剂溶液的制备将聚乙烯吡咯烷酮粉末溶于无水低分子醇中，搅拌至聚乙 烯吡咯烷酮完全溶解，得到浓度为0.1 0.9g/L的稳定剂澄清溶液待用；
4) 银纳米颗粒的制备将上述步骤1、上述步骤2和上述步骤3的硝酸银、还原剂
和稳定剂澄清溶液，按体积比3 5: 1: l均匀混合，然后用水浴或油浴加热并不停地搅
拌、回流，使溶液的温度上升至70~80°C，至溶液颜色变成暗红色，停止加热，搅拌并 自然冷却至室温，即获得银纳米颗粒胶体溶液；
5) 银纳米颗粒的收集用旋转蒸发器蒸发或用高速离心机除去上述步骤4所得胶
体溶液中的大部分无水低分子醇，获得银纳米胶体浓缩液，干燥纳米胶体浓缩液，得到
粒径不大于15纳米的球状银纳米颗粒。 所述的无水低分子醇为无水乙醇。 所述的无水低分子醇为无水甲醇。 所述的含有-NH2基团和-OH基团的还原剂为醇胺。
与现有技术相比，本发明的优点在于用无水低分子醇的硝酸银澄清溶液、还原剂澄 清溶液和稳定剂澄清溶液均匀混合，在70 80。C温度条件下搅拌、回流获得银纳米颗粒 胶体溶液，经蒸发或除去低分子醇，干燥得到粒径不大于15纳米的球状银纳米颗粒；本 发明不必需要PH调节剂，也不必需要用卤化物盐作为生成中间体卤化银预结晶，减少了 原料种类，并省去了用渗透去卤素离子过程，因此反应体系的工艺较简单，也节约了原 料，减少了环节，提高了制备效率，而且在反应体系用无水低分子醇作溶剂替代目前的 水溶剂，得到的是不含水的球状银纳米颗粒，该球状银纳米颗粒的粒径不大于15纳米， 该球状银纳米颗粒分散性较好和稳定；可广泛应用于导电导磁材料，高性能电子浆料，高 效催化剂及抗菌剂领域，尤其适用于在无水份的状态下才可应用的领城。因此本发明是一 种工艺简单、所用原料种类少而制备效率较高不含水的球状银纳米颗粒的制备方法。
图1为球状银纳米颗粒的TEM图片； 图2为银纳米颗粒胶体溶液的吸收光谱。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 实施例
一种球状银纳米颗粒的制备方法，以分析纯的硝酸银为银源，将0.06g硝酸银溶解 于160ml无水乙醇中，搅拌至溶液澄清待用；把分析纯约0.17g含有-NH2基团和-OH基
4团的三乙醇胺还原剂溶解于40 ml无水乙醇中并搅拌至溶液澄清待用；把约0.024g的 PVP溶解在40ml无水乙醇中并搅拌至溶液澄清待用；将以上三个溶液倒入至250ml的 三角瓶混合在一起并搅拌均匀，再把三角瓶放入水浴中加热伴随搅拌与回流，使溶液温 度达到70 80。C，直到溶液变为透明的暗红色，然后停止加热，冷却至室温，即获得银 纳米颗粒胶体溶液，如图2所示该胶体溶液在415nm处出现了明显的表面等离子体共振 (SPR)吸收峰，胶体溶液非常稳定，可长期放置。采用旋转蒸发器蒸发无水乙醇获得 了银纳米颗粒胶浓縮溶液，干燥后得到如图l所示的分散性较好的球状银纳米颗粒，经 测定制得的银纳米颗粒的平均大小约为lOnm。
上述实施例中无水乙醇可以用无水甲醇、丙醇等代替；旋转蒸发器也可以用高速离 心机替代。上述实施例中三乙醇胺也可以用其它醇胺替代。
权利要求
1、一种球状银纳米颗粒的制备方法，其特征在于包括下述步骤1)硝酸银溶液的制备将硝酸银溶于无水低分子醇中，搅拌至硝酸银完全溶解，得到浓度为0.05～0.3g/L的硝酸银澄清溶液待用；2)还原剂溶液的制备将含有-NH2基团和-OH基团的还原剂溶于无水低分子醇中，搅拌至还原剂物质完全溶解，得到浓度为2～6g/L还原剂澄清溶液待用；3)稳定剂溶液的制备将聚乙烯吡咯烷酮粉末溶于无水低分子醇中，搅拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，得到浓度为0.1～0.9g/L的稳定剂澄清溶液待用；4)银纳米颗粒的制备将上述步骤1、上述步骤2和上述步骤3的硝酸银、还原剂和稳定剂澄清溶液，按体积比3～511均匀混合，然后用水浴或油浴加热并不停地搅拌、回流，使溶液的温度上升至70～80℃，至溶液颜色变成暗红色，停止加热，搅拌并自然冷却至室温，即获得银纳米颗粒胶体溶液；5)银纳米颗粒的收集用旋转蒸发器蒸发或用高速离心机除去上述步骤4所得胶体溶液中的大部分无水低分子醇，获得银纳米胶体浓缩液，干燥纳米胶体浓缩液，得到粒径不大于15纳米的球状银纳米颗粒。
2、 如权利要求1所述的一种球状银纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述的无水 低分子醇为无水乙醇。
3、 如权利要求1所述的一种球状银纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述的无水 低分子醇为无水甲醇。
4、 如权利要求1所述的一种球状银纳米颗粒的制备方法，其特征在于所述的含有 -NH2基团和-OH基团的还原剂为醇胺。
全文摘要
本发明公开了一种球状银纳米颗粒的制备方法，用无水低分子醇的硝酸银澄清溶液、还原剂澄清溶液和稳定剂澄清溶液均匀混合，在70～80℃温度条件下搅拌、回流获得银纳米颗粒胶体溶液，经蒸发或除去低分子醇，干燥得到粒径不大于15纳米的球状银纳米颗粒；本发明反应体系的工艺较简单，节约了原料，减少了环节，提高了制备效率，而且在反应体系用无水低分子醇作溶剂替代目前的水溶剂，得到的是不含水的球状银纳米颗粒；因此本发明是一种工艺简单、所用原料种类少而制备效率较高，得到分散性较好稳定的不含水的球状银纳米颗粒的制备方法。
文档编号B22F9/16GK101497135SQ20091009648
公开日2009年8月5日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者剪明明, 键 徐, 沈亮标, 董建峰 申请人:宁波大学