[發明專利]一種簡易條件下制備納米銀線的方法

在審

• 申請號: 201911300640.3
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111014718A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 甘國友;湯顯杰;余向磊;張家敏;杜景紅;嚴繼康;易健宏
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種簡易條件下制備納米銀線的方法，屬于貴金屬材料制備技術領域。表面包覆處理：將聚乙烯吡咯烷酮溶于磁力攪拌的乙二醇溶液之中，預熱充分溶解后得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液濃度為100～300mmol/L；晶種添加劑的處理：將溴化鉀和氯化鈉按照質量比為1：2溶于磁力攪拌乙二醇溶液中，然后加入到得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液中磁力攪拌得到混合溶液；銀離子滴定處理：將硝酸銀溶于乙二醇溶液中配置得到硝酸銀溶液，將硝酸銀溶液滴加到得到的混合溶液中化學還原得到銀納米線；銀納米線冷卻后使用丙酮及去離子水分離離心，多次洗滌后得到純凈的銀納米線。本方法在多元醇法的基礎上添加了混合金屬鹽提高了整體制備速度以及提高了納米銀線的長徑比。

技術領域

本發明涉及一種簡易條件下制備納米銀線的方法，屬于貴金屬材料制備技術領域。

背景技術

由于獨特的結構與優異的電子、催化、光學等相關性能，銀納米線（AgNWs）在許多不同的領域得到了廣泛的關注，其良好的導電透光性，以及柔韌性，被看作是傳統硬質ITO透明電極最好的的替代材料，但由于較高的制備成本與較低的產量無法實現大規模工業化生產。

作為面心立方（fcc）金屬，當種子被各向同性介質包圍時，銀對于各向異性結構的生長沒有內在的驅動力。正如熱力學所顯示的那樣，預計銀原子會成核并生長成由{111}和{100}面的混合物包圍的立方體形狀（具有近似球形的形狀），以最小化總表面能。通常，fcc金屬只能通過動力學控制被迫生長成各向異性納米結構。在此，通過將溴化物引入反應溶液中可以極大地促進{100}和{110}小平面的形成。溴化物能夠化學吸附在晶種的表面上并改變不同小平面的表面自由能的順序。

添加氯化鈉后雜質中的主要物相為面心立方的銀結構，結晶度高，同時含有少量的AgCl；不同形貌的雜質表面均含有較多的C元素，表明其表面均被聚合物表面活性劑所覆蓋，所測定的立方體顆粒表面含有較多的Cl原子，因此推斷其為AgCl顆粒，而所測定的Ag原子含量明顯大于Cl^-含量，因此，在AgCl顆粒表面吸附有大量的納米銀顆粒，AgCl顆粒能為銀晶核的成核創造形核位點，促進晶核的形成；棒狀結構為銀納米棒，其表面更高的C原子，表明其表面吸附了更多的PVP，有利于其各向異性生長。

采用混合金屬鹽合成銀納米線保留了多元醇法制備銀納米線的優勢，同時很好的控制了銀納米線的長徑比，對雜質的優化也體現出了很好的作用，同時能夠縮短制備時間，所以使用這種方法制備銀納米線很有前景。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種簡易條件下制備納米銀線的方法。本方法在多元醇法的基礎上添加了混合金屬鹽提高了整體制備速度以及提高了納米銀線的長徑比。本發明通過以下技術方案實現。

一種簡易條件下制備納米銀線的方法，包括以下步驟：

步驟1、表面包覆處理：將聚乙烯吡咯烷酮溶于磁力攪拌的乙二醇溶液之中，預熱充分溶解后得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液濃度為100～300mmol/L；

步驟2、晶種添加劑的處理：將溴化鉀和氯化鈉按照質量比為1：2溶于磁力攪拌乙二醇溶液中，然后加入到步驟1得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液中磁力攪拌得到混合溶液；

步驟3、銀離子滴定處理：將硝酸銀溶于乙二醇溶液中配置得到硝酸銀溶液，將硝酸銀溶液滴加到步驟2得到的混合溶液中化學還原得到銀納米線；

步驟4、步驟3得到的銀納米線冷卻后使用丙酮及去離子水分離離心，多次洗滌后得到純凈的銀納米線。

所述步驟1中聚乙烯吡咯烷酮分子量為58000或1300000。

所述步驟1中聚乙烯吡咯烷酮溶于乙二醇溶液前，先進行超聲分散。

所述步驟1中預熱溫度為150～175℃。

所述步驟1和步驟2中磁力攪拌速度為300～500r/min。