制备纳米金属材的方法及其制得的纳米金属材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种纳米金属材的制造方法及纳米金属材，特别是涉及一种使用金属 叠氮化合物来制备纳米金属材的方法及其制得的纳米金属材。
【背景技术】
[0002] 纳米金属或纳米金属合金在诸多领域上皆有其应用性，举例来说，如工业用的催 化剂或导电材，或如医学工程用的药物载体或生物标记显示剂等，因此，纳米金属或纳米金 属合金被广为研究及开发。一般纳米金属或纳米金属合金的制备方式可采用化学气相法、 共沉淀法或球磨法等方法。
[0003] 该化学气相法是将一含有金属的化合物经加热分解后，或经加热反应后，而形成 纳米金属或纳米金属合金。然，该化学气相法中所使用的含有金属的化合物需具有挥发性 或易蒸发汽化的特性，或需使用高能量使该含有金属的化合物转为气相，因此，该化学气相 法中所使用的该含有金属的化合物易受限，无法广泛制备出各种纳米金属或纳米金属合 金，且使用高能量不符合目前节能的环保概念。
[0004] 有鉴于上述，仍有需要发展出一种成本低且制程简单的制备纳米金属的方法，以 符合业者所需。
【发明内容】
[0005] 本发明的第一目的在于提供一种成本低且制程简单的制备纳米金属材的方法。
[0006] 本发明制备纳米金属材的方法，包含以下的步骤：将一或多种金属叠氮化合物 (metalazide)置于一密闭环境中；施予一驱动能（drivingenergy),以激发该金属叠氮化 合物进行爆轰反应（detonation)的处理；接着，进行急速的降温处理，即可获得该纳米金 属材；该金属叠氮化合物是叠氮化银、叠氮化铜、叠氮化锌、叠氮化铅、叠氮化金、叠氮化锆 或叠氮化铈；该纳米金属材是纳米金属或纳米金属合金；当使用一种金属叠氮化合物时， 该纳米金属材为纳米金属；及当使用多种金属叠氮化合物时，该纳米金属材为纳米金属合 金。
[0007] 本发明中的爆轰反应指的是该金属叠氮化合物进行分解或原子重组作用，同时伴 有大量能量释放的化学反应过程。
[0008] 该金属叠氮化合物为高能量密度的物质，对其施予一驱动能时，可提供该密闭环 境高温及高压的条件。该金属叠氮化合物的制备方法可采用以往的方式，例如，使用碱金 属叠氮化合物与银源、铜源、锌源、铅源、金源、锆源或铈源进行金属置换反应而形成。较佳 地，该碱金属叠氮化合物为叠氮化钠。该银源例如但不限于AgNO 3或AgCl等；该铜源例如 但不限于Cu(NO3)2或CuCl 2等；该锌源例如但不限于Zn(NO3)2或ZnCl2等；该铅源例如但 不限于Pb (NO3)2或PbCl2 ;该金源例如但不限于Au(NO3)2或AuCl2等；该锫源例如但不限于 Zr (NO3) 2、Zr (NO3)4 或 ZrCl4 等；该铺源例如但不限于 Ce (NO3)3 或 Ce (NO3)4 等。
[0009] 较佳地，该制备纳米金属材的方法的该施予一驱动能步骤，是对至少二种金属叠 氮化合物施予一驱动能。
[0010] 较佳地，该驱动能为一热源。该热源的温度范围并无特别的限制，只要能激发该金 属叠氮化合物进行爆轰反应即可。为能有效激发该金属叠氮化合物进行爆轰反应，该施予 驱动能的方式要尽可能快速且能瞬间达到金属叠氮化合物的引爆点。依不同金属叠氮化合 物的特性，施予驱动能的速度也有所不同，较佳地，该速度为30°C /min至100°C /min。
[0011] 较佳地，于爆轰反应时，该密闭环境的瞬间最大压强范围为IGPa至lOGPa。较佳 地，于爆轰反应时，该密闭环境的瞬间最大温度范围为3, 000K至4, 000K。
[0012] 于爆轰反应后，进行急速降温处理的方式可采用一般方式，如导入氮气或液态氮 来进行降温。较佳地，该氮气或液态氮的流速范围为300mL/min至500mL/min。较佳地，该 降温处理的降温速度范围为5°C /s至KTC /s。
[0013] 该制备纳米金属材的方法所使用的设备只要具有温控装置、冷却流体导入装置、 密闭性、耐高温及耐高压特性的设备皆可。该设备可采用所属技术领域以往所使用的设备 即可，所以不再赘述。
[0014] 本发明的第二目的在于提供一种纳米金属材。
[0015] 本发明所述纳米金属材，是由一如上所述的制备纳米金属材的方法所制得。
[0016] 较佳地，该纳米金属材的平均粒径范围为IOnm以下。
[0017] 本发明的有益效果在于：通过施予一驱动能至该金属叠氮化合物上，使该金属叠 氮化合物自身产生剧烈的化学变化，并进行分解或重组，且进行急速降温处理，而获得纳米 金属或纳米金属合金。本发明制法简单、成本低且可快速生产纳米金属材，同时符合节能的 环保概念。
【附图说明】
[0018] 图1是一外观形态分析图，说明本发明的纳米银金属材的粒径大小；
[0019] 图2是一外观形态分析图，说明本发明的纳米铈锆合金材的粒径大小；
[0020] 图3是一成分分析图，说明本发明的纳米银金属材的成分；
[0021] 图4是一成分分析图，说明本发明的纳米铈锆合金材的成分；
[0022] 图5是一晶格结构图，说明本发明的纳米银金属材的晶格结构；及，
[0023] 图6是一晶格结构图，说明本发明的纳米铈锆合金材的晶格结构。
【具体实施方式】
[0024] 本发明将就以下实施例来做进一步说明，但应了解的是，所述实施例仅为例示说 明用，而不应被解释为本发明实施的限制。
[0025] 〈实施例〉
[0026] 〈实施例1>
[0027] 将10克的含碳酸盐的叠氮化钠溶于200毫升的蒸馏水中，加入5wt%的Ba(NO3) 2, 接着，经过滤后，收集滤液，然后，将滤液加热至50°C。
[0028] 待溶液温度为50°C后，逐渐加入240毫升5wt%的硝酸银溶液，并搅拌以使析出物 的平均粒径范围在125 μ m至250 μ m，接着，进行过滤，并使用蒸馏水清洗滤饼，直到滤液不 存在钡离子及银离子。然后，将滤饼置于空气中干燥后，即可获得叠氮化银。
[0029] 将上述的I. 5克的叠氮化银置于一具有耐高温、耐高压及温控装置的设备的密闭 环境中，并将该密闭环境充满氮气，接着，利用温控装置提供一热源，并以30°C /min的速度 将温度由室温上升至300°C，此时，该叠氮化银瞬间受热进行爆轰反应，且该密闭环境的瞬 间最大压强为5GPa，接着，以300mL/min的流速导入液态氮，将温度下降至室温，且降温速 度为5°C /s，即可获得纳米银金属材。
[0030] 〈实施例2>
[0031] 将10克的含碳酸盐的叠氮化钠溶于200毫升的蒸馏水中，加入5wt%的Ba(NO3) 2, 接着，经过滤后，收集滤液，然后，将滤液加热至40°C。
[0032] 待溶液温度为40