[發明專利]一種在硅片表面制備銀納米材料的方法

無效

• 申請號: 201010106584.2
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN101775594A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 何洋;尹恒許;田夢君;姜澄宇;苑偉政
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C23C18/42
• 分類號: C23C18/42;C23C18/18
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 夏維力

技術領域

本發明涉及一種通過化學方法在硅片表面制備銀納米材料的方法，屬于納米材料制備領域。

背景技術

納米銀是一種新興的功能材料，具有很高的比表面積和表面活性，廣泛用作催化材料、防靜電材料、低溫超導材料和生物傳感器材料等。

納米銀的制備方法很多，包括化學還原法，微乳液法，外場輔助法，電化學法，模板法等。

化學還原法一般是指在液相條件下，用還原劑還原銀的化合物制備納米銀材料的方法，現有化學還原法通常是在溶液中加入分散劑，以水合肼、硼氫化鈉、次亞磷酸鈉、葡萄糖、抗壞血酸、雙氧水等作還原劑還原銀的化合物，如文獻“Sun?Y.G.，Mayers?B.，Herricks?T.，etal.Polyol?synthesis?of?uniform?silver?nanowires：A?plausible?growth?mechanism?and?the?supportingevidence.Nano?Letters，2003，3(7)：955-960”和“Sun?Y.G.，Xia?Y.N.Shape-controlled?synthesis?of?goldand?silver?nanoparticles.Science，2002，298(5601)：2176-2179”。目前所用化學還原法制備的納米粒子易于團聚，通常需要添加一些特殊的有機化合物如表面活性劑、聚合物或配合物作為包覆劑(穩定劑)鈍化納米粒子表面，阻止納米粒子之間的可能團聚。

由于納米微粒易于團聚，因此，微乳液(反膠束)法作為一種軟模板技術被用來制備尺寸均一、粒徑可控的納米顆粒。微乳液法中微乳液通常由水、表面活性劑和油的三元混合物或由水，表面活性劑，助活性劑和油的四元混合物所組成，該法可合成特定尺寸和形貌的納米材料，能把晶粒的成核和生長限制在反膠束的水核中，如文獻“Bagwe?R.P.，Khilar?K.C.Effectsof?intermicellar?exchange?rate?on?the?formation?of?silver?nanoparticles?in?reverse?microemulsionsof?AOT.Langmuir，2000，16(3)：905-910”和“May?S.，Ben-Shaul?A.Molecular?theory?of?thesphere-to-rod?transition?and?the?second?CMC?in?aqueous?micellar?solutions.Journal?of?PhysicalChemistry?B，2001，105(3)：630-640”。然而，微乳液法制備納米銀也存在一些不足。例如，在該體系中需要加入大量的表面活性劑和有機溶劑，合成成本較高。另外，添加的表面活性劑和有機溶劑需要和納米銀粒子進行分離，操作困難。

外場輔助法如微波輔助法等也被用來制備銀的納米材料。微波的穿透能力強，加熱均勻，具有快速的容積加熱效應，能在短時間內快速提升體系的反應速率等優點，將微波應用于納米材料的合成具有簡便、快速、納米晶粒易于成核等優點。微波輔助制備銀納米材料方法如文獻“Liu?F.K.，Huang?P.W.，Chang?Y.C.，et?al.Microwave-assisted?synthesis?of?silvernanorods.Journal?of?Materials?Research，2004，19(2)：469-473”。然而，外場輔助方法需要外場設備，同時，該法獲得的納米粒子粒徑分布相對較寬，欲獲得小尺寸、窄分布的銀納米微粒或團簇往往比較困難。

電化學法是根據電化學原理，在溶液中產生自由電子，為銀離子的還原提供條件，如文獻“Zhang?Y.H.，Chen?F.，Zhuang?J.H.，et?al.Synthesis?of?silver?nanoparticles?via?electrochemicalreduction?on?compact?zeolite?film?modified?electrodes.ChemicalCommunications，2002，(23)：2814-2815”。該方法需要電化學裝置，同時，在電解含銀化合物水溶液時，通常需要加入一定量配位劑。