[發明專利]一種均勻穩定的納米銀水溶液的制備方法

有效

• 申請號: 201210515386.0
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102941354A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 林紅;陳宇岳;熊佳慶
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種納米銀水溶液的制備方法，本方法制備得到的納米銀水溶液穩定性好，納米銀產量大、粒徑小、分布均勻，應用于納米銀功能材料時具備用量小、使用方便、抑菌效率高等優點，屬于納米材料領域。

背景技術

納米材料是一種由尺寸在1～100nm的納米粒子組成的新型材料，具備特異的表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，呈現出許多不同于常規材料的奇異理化性質。納米銀即是粒徑在納米級的金屬銀單質，納米銀材料具備納米材料的基本特點，尤其在電子、光學、抗菌和催化等方面其性能優勢明顯，可廣泛用于催化劑材料、電池電極材料、低溫導熱材料、導電漿料、抗菌材料及醫用材料，前景廣闊，正受到廣泛的關注和更加深入的研究。

近年來，納米銀制備方法及其技術改性正呈現方法方式的多樣化，傳統的納米銀制備方法主要分為物理方法和化學方法，二者優點突出，但也存在明顯不足。物理方法制備的納米銀純度高、活性高，但是產物粒度分布寬，易團聚；而化學方法制得的納米銀則具備較好的分散性，粒徑分布窄，形貌相對均勻，但是材料表面往往附有雜質，且制備過程中引入的還原劑（水合肼、硼氫化鈉、二甲基甲酰胺等）或分散劑（聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸鈉等）毒性強甚至致癌，對環境和生物體有潛在危害。而近年興起的生物還原法制備納米銀則具備原料來源廣泛、反應條件溫和、設備要求低、產物穩定、環境友好等特點，較物理和化學方法有明顯優勢，其中植物還原制備納米銀作為一種綠色環保的方法已引起廣大研究者的興趣。

關于植物還原制備納米銀，最早的報道是2002年Gardea?Torresde等發現苜蓿的根能夠吸附溶液中的Ag⁺，并將其還原為2～3nm的納米銀顆粒，該工作對于利用活植物修復重金屬污染具有重要意義。近年來，利用植物質制備納米銀材料得到了一定的重視，Shankar等先后用天竺葵葉、楝樹葉、余甘子、芥菜型油菜、麻瘋樹的水煮液制備出了納米銀顆粒，此外樟腦樹葉、銀杏葉和木蘭也有相關報導。但結論均顯示，植物還原得到的納米銀其分散性和穩定性有不足。

中國發明專利“納米銀水溶液的制備方法（CN101318224）中，公開了一種以端氨基超支化合物為捕捉劑、還原劑和穩定劑的納米銀水溶液的制備方法，將質量百分比為0.01%～5%的端氨基超支化合物及其季銨鹽水溶液與質量摩爾濃度為0.01～0.5mol/L的硝酸銀溶液混合，在10～100℃攪拌1～120min，得到粒徑為1～100nm的納米銀水溶液。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種粒徑小，分散均勻，且穩定性好的納米銀水溶液的制備方法。

本發明的技術方案是提供一種均勻穩定的納米銀水溶液的制備方法，包括如下步驟：

(1)?將植物葉片粉碎，經過濾、分離提純，得到植物汁原液，用去離子水稀釋得到體積比濃度為1～99%的植物葉片提取物水溶液；

(2)?將植物葉片提取物水溶液與濃度為0.01～2%W/V的端氨基超支化合物水溶液按體積比10:1～100:1混合，得到植物葉片提取物復合溶液；

(3)?將復合溶液置于－40℃～－20℃條件下冷凍處理3～6h后，常溫解凍，重復本步驟2～5次，得到均勻穩定的植物葉片提取物分散液；

(4)?將所述分散液與濃度為0.01～1%W/V的銀氨溶液以體積比1:2～10:1混合，?NaOH溶液調節pH值至9～11，所得溶液在20～60℃下攪拌0.5～12h，得到穩定均勻的鈉米銀水溶液，溶液中納米銀的粒徑為1～100nm。?

本發明所述的植物葉片為百合科下的蘆薈屬或仙人掌科下的仙人掌屬中的一種，或它們的任意組合。所述植物葉片提取物為蘆薈提取液、仙人掌提取液中的一種或多種，其制備方法為：蘆薈或仙人掌葉片經去離子水洗凈、去皮后獲得內旦，再經切塊，粉碎，過濾，分離，提純，得到植物葉片提取液。

所述銀氨溶液為硝酸銀或硫酸銀，與氨基化合物混合后形成的絡合物。所述的氨基化合物為氨水。

本發明采用的端氨基超支化合物為現有技術，由丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐、環丁酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種與多胺基單體合成。所述多胺基單體包括乙二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺、四乙烯基五胺、五乙烯基六胺或六乙烯基七胺。