专利名称：银纳米粒子和银纳米粒子阵列的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种银纳米粒子的制备方法，以及一种尺寸分布均勻的银纳米粒子阵列的制备方法。
背景技术：
银纳米粒子因具有较高的比表面积和表面活性而显示出独特的光、电、热、磁学性质，有可能在纳米电子器件、高效催化剂、新型导电和生物医学复合材料、高性能导电墨水等领域获得广泛应用。纳米粒子的形貌、尺寸、尺寸分布与制备方法密切相关。目前，银纳米粒子有多种制备方法，如微乳液法、反胶束法，但这些方法制备过程繁琐，控制过程复杂。化学还原法是一种常用的制备方法，其优点在于步骤简单，且能在较短的时间内制备大量的纳米粒子，但目前该法仍存在很多缺点，如所制备的纳米粒子粒径大、粒子尺寸分布不均等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有制备方法中存在的缺点，提供一种操作简单、且所制备的银纳米粒子尺寸小、粒径分布均勻的银纳米粒子的制备方法，以及将所述银纳米粒子制备成有序排列的银纳米粒子阵列的方法。本发明的银纳米粒子的制备方法是将脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐中的一种和还原促进剂与作为稳定剂的疏水性高分子化合物溶液或亲水性高分子化合物的水溶液混合并搅拌均勻，经球磨机球磨或超声仪超声分散后(一般球磨或超声时间为1 4小时)，加入还原剂并在搅拌状态下控制反应温度为30°C 60°C，进行还原反应，得到含有银纳米粒子的分散液。所述脂肪酸银盐中的脂肪酸根选自碳链长度为6至22的直链和/或支链羧酸根。所述脂肪酸银盐中的脂肪酸银选自硬脂酸银、山嵛酸银、月桂酸银、豆蔻酸银、棕榈酸银、油酸银、己二酸银、癸二酸银等中的一种。所述芳香族羧酸银盐选自苯甲酸银盐、苯乙酸银盐、邻苯二甲酸银盐、四氯邻苯二甲酸银盐、水杨酸银盐等中的一种。所述三氮唑类有机银盐选自苯并三氮唑银盐、甲基苯并三氮唑银盐等中的一种。所述还原促进剂选自酞嗪、琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、三苯基磷等中的一种， 还原促进剂的加入量为脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐摩尔数的5% 100%。所述疏水性高分子化合物溶液是由疏水性高分子化合物溶解于有机溶剂中得到的；所述有机溶剂选自乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇等中的一种；所述疏水性高分子化合物选自聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等中的一种；所述疏水性高分子化合物的用量优选为脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐质量的0. 5% 20%。所述亲水性高分子化合物水溶液是由亲水性高分子化合物溶解于去离子水中得到的；所述亲水性高分子化合物选自聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡络烷酮等中的一种；所述亲水性高分子化合物的用量优选为脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐质量的5% 40%。所述还原剂选自没食子酸、焦性没食子酸、对苯二酚、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、水和胼、抗坏血酸、下述式1或式2所示的酚类化合物中的一种；
权利要求
1.一种银纳米粒子的制备方法，其特征是将脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐中的一种和还原促进剂与作为稳定剂的疏水性高分子化合物溶液或亲水性高分子化合物的水溶液混合并搅拌均勻，经球磨机球磨或超声仪超声分散后，加入还原剂并在搅拌状态下控制反应温度为30°C 60°C，进行还原反应，得到含有银纳米粒子的分散液。
2.根据权利要求1所述的银纳米粒子的制备方法，其特征是所述脂肪酸银盐中的脂肪酸根选自碳链长度为6至22的直链和/或支链羧酸根；所述脂肪酸银盐中的脂肪酸银选自硬脂酸银、山嵛酸银、月桂酸银、豆蔻酸银、棕榈酸银、油酸银、己二酸银、癸二酸银中的一种。
3.根据权利要求1所述的银纳米粒子的制备方法，其特征是所述芳香族羧酸银盐选自苯甲酸银盐、苯乙酸银盐、邻苯二甲酸银盐、四氯邻苯二甲酸银盐、水杨酸银盐中的一种。
4.根据权利要求1所述的银纳米粒子的制备方法，其特征是所述三氮唑类有机银盐选自苯并三氮唑银盐、甲基苯并三氮唑银盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的银纳米粒子的制备方法，其特征是所述还原促进剂选自酞嗪、琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、三苯基磷中的一种；还原促进剂的加入量为脂肪酸银盐、 芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐摩尔数的5% 100%。
6.根据权利要求1所述的银纳米粒子的制备方法，其特征是所述疏水性高分子化合物溶液是由疏水性高分子化合物溶解于有机溶剂中得到的，所述有机溶剂选自乙醇、丙醇、 正丁醇、正戊醇中的一种；所述疏水性高分子化合物选自聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛中的一种；所述疏水性高分子化合物的用量为脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐质量的0.5% 20%。
7.根据权利要求1所述的银纳米粒子的制备方法，其特征是所述亲水性高分子化合物水溶液是由亲水性高分子化合物溶解于去离子水中得到的；所述亲水性高分子化合物选自聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡络烷酮中的一种；所述亲水性高分子化合物的用量为脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐质量的5% 40%。
8.根据权利要求1所述的银纳米粒子的制备方法，其特征是所述还原剂选自没食子酸、焦性没食子酸、对苯二酚、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、水和胼、抗坏血酸、下述式1或式2所示的酚类化合物中的一种；
9. 一种银纳米粒子阵列的制备方法，其特征是该方法是将权利要求1 8任意一项中所制备的含有银纳米粒子的分散液滴涂在覆碳铜网上，室温干燥后，银纳米粒子自组装成有序排列的银纳米粒子阵列。
全文摘要
本发明涉及一种银纳米粒子的制备方法，以及一种尺寸分布均匀的银纳米粒子阵列的制备方法。将脂肪酸银盐、芳香族羧酸银盐或三氮唑类有机银盐中的一种和还原促进剂与作为稳定剂的疏水性高分子化合物溶液或亲水性高分子化合物的水溶液混合并搅拌均匀，经球磨机球磨或超声仪超声分散后，加入还原剂并在搅拌状态下控制反应温度为30℃～60℃，进行还原反应，得到含有银纳米粒子的分散液。将上述制备的含有银纳米粒子的分散液滴涂在覆碳铜网上，室温干燥后，银纳米粒子自组装成有序排列的银纳米粒子阵列。通过本发明可以制备出粒子尺寸小，尺寸分布均匀的银纳米粒子，该纳米粒子能在覆碳铜网上实现高度有序排列。
文档编号B22F9/24GK102211203SQ201010141088
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月6日 优先权日2010年4月6日
发明者张占江, 李金培 申请人:中国科学院理化技术研究所