[發明專利]一種憎水性銀納米顆粒的制備方法

有效

• 申請號: 201610057326.7
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105618787B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 郭兵;林秀珍
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 張艷美,郝傳鑫

技術領域

本發明涉及金屬納米顆粒的制備，具體涉及一種憎水性銀納米粒子的制備方法。

背景技術

銀納米粒子具有特殊的光學性質，有較高的催化性能和廣譜抗菌性，在光學、催化、醫療衛生等領域都具有潛在的應用價值。特別是近幾年銀納米顆粒應用在透明導電電極領域，使得銀納米粒子的制備變得尤為因人注目。用于制備透明導電電極的銀納米油墨一般都是分散在有機溶劑中，所以要求銀納米粒子不僅顆粒均勻而且具有憎水性，能穩定地分散在有機溶劑中。

目前，制備銀納米油墨所采用的銀納米粒子主要有幾種方法。一種是由銀鋁合金通過化學方法除去鋁制備得到的，平均顆粒大小為85nm。為了防止乳液法制備過程中銀納米粒子的聚集，用聚合物(3％Disperbyk^TM 106)對銀納米粒子進行包裹，增加其表面憎水性以便能穩定的存在于油包水乳液體系中。另一種是將草酸銀和油胺反應生成含銀、油胺和草酸粒子的絡合物，然后加熱分解此絡合物從而合成含有油胺保護的銀超微粒。最近，也有將脂肪族烴基的碳總數為6以上的脂肪烴單胺、脂肪族烴基的碳總數為5以下的脂肪族烴基單胺和脂肪族烴基的碳總數為8以下的脂肪族烴二胺的胺混合液與銀化合物混合生成含有所述銀化合物和所述胺絡合物，然后將所述絡合物加熱分解得到銀納米粒子，其尺寸在數nm到數十nm左右；此納米粒子在200℃以下加熱得到銀導電材料。

但是上述方法都是在有機穩定劑存在下，通過熱分解銀化合物得到有機穩定劑包覆的銀納米粒子。不僅合成的速度慢，制備得到的銀納米粒子均勻性不夠理想，而且粒子尺寸不好控制。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種憎水性銀納米顆粒的制備方法；該方法不僅合成設備簡單、操作方便、條件寬松、合成速度快，而且銀納米粒子能很好的分散在油性溶劑中，粒子尺寸好控制同時穩定性強。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種憎水性銀納米顆粒的制備方法，包括以下步驟：

(1)、銀胺絡合物的制備：將硝酸銀固體放入反應器一中，接著加入乙腈，待硝酸銀固體完全溶解后，再放入有機胺進行攪拌，最后分離得到淡黃色銀胺絡合物，烘干待用；

(2)、憎水性銀納米粒子的制備：取步驟(1)得到烘干的淡黃色銀胺絡合物放入反應器二中，再加入固體有機胺和乙醇，將混合物加熱至50℃～75℃，固體熔融后繼續升溫至120℃～190℃，反應10～50分鐘，得憎水性銀納米顆粒溶液；

(3)、將步驟(2)中得到的憎水性銀納米顆粒溶液冷卻，離心分離，得到所述憎水性銀納米顆粒。氯仿洗后得到產物，最后，將所述憎水性銀納米顆粒根據需要分散到不同油性溶劑中(需將離心分離得到的固體粉末快速的溶解到油性溶劑中)。

較佳地，所述有機胺為十四胺、十六胺和十八胺中的一種或幾種組合物。制備憎水性銀納米粒子，合成得到的銀納米粒子具有有機胺包裹，故而能穩定、均勻的分散在油溶性溶劑中。為了得到這一結果，所采用的胺類化合物有機鏈長點為好，因為氨基基團上鏈接的有機基團鏈越長，則有機胺的油溶性越好。

較佳地，步驟(1)中，所述硝酸銀、有機胺和乙腈之間的物質的量之比為1:1.5～2.5:90～150。在合成銀納米粒子的前驅體銀胺絡合物時，所用到的原料是按照得到的產物的計量比投入的，這一投入比例會讓原料充分的得到利用，沒有造成一點浪費。而在還原前驅體銀胺絡合物為銀納米粒子這一步反應時，有機胺作為溶劑是過量投入的，在反應結束之后回收利用。因此本合成方法所采用的物料添加比例的優點在于不會造成原料的損失和環境的污染。

較佳地，步驟(1)中，放入有機胺攪拌6～12小時，反應器一中的溫度為20℃～45℃。

較佳地，步驟(1)中，烘干溫度為40℃～120℃。加入乙腈溶液中的有機胺粉末要細，使得十六胺和硝酸銀能快速、完全反應。

較佳地，步驟(2)中，所述淡黃色銀胺絡合物、有機胺和乙醇之間的物質的量之比為1:2～6:0.2～5。

較佳地，步驟(2)中，在升溫過程中需要將溫度首先升至50℃～75℃，等固體完全熔融后才可以繼續升溫。

較佳地，步驟(2)中，在120℃～190℃，反應10～50分鐘后，要立刻撤去熱源，讓反應液自然冷卻。

較佳地，步驟(3)中，離心分離的轉速為2000～6000r/min。步驟(3)中，在室溫下析出的固體中含有有機胺包裹的銀納米顆粒和多余的十六胺，需要用氯仿溶解多余的十六胺，以便得到純有機胺包裹的銀納米顆粒。