CN115570146B - 一种自分散纳米级银粉及其制备方法 - Google Patents
一种自分散纳米级银粉及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115570146B CN115570146B CN202211318359.4A CN202211318359A CN115570146B CN 115570146 B CN115570146 B CN 115570146B CN 202211318359 A CN202211318359 A CN 202211318359A CN 115570146 B CN115570146 B CN 115570146B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver powder
- solution
- silver
- self
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/054—Nanosized particles
- B22F1/0545—Dispersions or suspensions of nanosized particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
- B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自分散纳米级银粉及其制备方法,属于贵金属粉体材料制备技术领域。本发明公开的制备方法,利用花洒式加料器,无需添加分散剂,在径向斜片组成的盘式叶轮搅拌还原的过程中同步加入碱液,将初步软团聚的银粉在反应过程中分散开;得到的银浆液中加入碱液,解离软团聚的银粉,直至溶液呈橘黄色,待浆液澄清后,吸取上层清液,在反应釜中加入去离子水洗涤抽滤至滤液电导率≤10μs·cm,将湿银粉转移至反应釜中,在反应釜中加入一定量的去离子水及包覆剂,定时定速包覆后将银粉脱水,经过干燥、破碎处理后得到自分散纳米级银粉;本发明制备的纳米银粉具有极好的分散性,具有广阔的市场应用前景,制备方法简单,生产成本低,易于批量化生产。
Description
技术领域
本发明属于贵金属粉体材料制备技术领域,具体涉及一种自分散纳米级银粉及其制备方法。
背景技术
随着电子信息产业持续不断地高速向前发展,纳米级别的银浆在如电容器、滤波器、薄膜开关、导电芯片等超薄电极材料,金属与陶瓷之间胶结的导电胶,和渗入到其他材料中制备光功能材料,红外线传感器,催化材料,电子纸电极材料等领域均有广泛地应用,纳米银粉在制作导电线路时,不容易氧化、导电性特别好、膨胀率低,而且不需要外加保护层,并且电子产品边框越来越窄,要求导电线路越来越细,纳米银粉因具有特异的量子尺寸效应和表面效应而表现出奇特的物理化学性能,使得其在催化、微电子、光电子和电导材料等领域应用广泛。
纳米银粉常用的制备方法有多种,包括热分解法、化学还原法、生物法、水热法、光化学法、模板法等化学还原法由于其操作方便、设备简单、可控性好,是目前纳米银粉的主要制备方法。然而,化学法制备纳米银粉也存在着一定的缺陷,反应时颗粒间极易发生团聚,导致分散性差,因此就需加入大量的分散剂,分散剂包裹在纳米银粉表面导致杂志含量偏高,进而影响纳米银粉的物理特性和功能。
为制备出的纳米银粉的形貌是规则的,专利CN 112705726 A公开了一种形貌可控的纳米银粉的制备方法,该方法将硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮溶解在乙二醇中,然后加入聚乙二醇,反应结束后得到纳米银粉。采用该方法需将银盐溶液与分散剂在还原液中溶解,在130~160℃温度范围内反应,反应温度高,不合适工厂大规模生产。
为制得球形纳米银粉,中国专利CN 110756823 A公开了一种球形纳米银粉的制备方法,该方法需加入25%~28%的浓氨水,将银盐溶液转化为银氨溶液,在搅拌转速为3500~4000r/min的搅拌条件下,40~60℃进行反应。用该法制得的银粉所用需引入浓氨水,是有强烈的刺激性气味,浓氨水对呼吸道和皮肤有刺激作用,长期使用会危害健康,造成环境污染。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种自分散纳米级银粉及其制备方法,用以解决现有制备方法存在不适合大规模生产、使用原料污染环境等技术问题。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
本发明公开了一种自分散纳米级银粉的制备方法,包括以下步骤:
S1:采用加料器将银盐溶液和碱溶液分散后加入到还原溶液中,并在搅拌的条件下进行还原反应,生成银纳米颗粒后,继续进行搅拌,得到银浆液;
S2:在银浆液中加入碱溶液,直到得到的混合溶液呈现橘黄色;
S3:将S2中得到的混合溶液澄清,反复洗涤、抽滤上层清液,得到湿银粉;将湿银粉、水和包覆剂混合,将湿银粉包覆处理后进行脱水、干燥处理,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉进行破碎、过筛后得到一种自分散纳米级银粉。
进一步地,S1中,所述加料器为花洒式加料器;所述搅拌是采用搅拌叶轮进行搅拌;银盐溶液在使用前加入抑制剂,将银盐溶液的温度保持在70~85℃;所述抑制剂为含酸性基团的烷羟基铵盐、二水合柠檬酸钠和乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种;所述抑制剂与银盐溶液的质量比为(0.05~0.09):1。
进一步地,S1中,所述还原溶液由还原剂和去离子水混合制备得到;所述还原剂为坏血酸、乙二醇、硼氢化钠、三乙醇胺、抗坏血酸钠、次亚磷酸钠、亚磷酸钠和葡萄糖中的一种或多种;所述银盐溶液为银盐和去离子水混合得到;所述银盐为硝酸银。
进一步地,S1中,所述碱溶液、还原溶液中的还原剂和银盐溶液中的银盐的重量比为(0.28~4.48):(0.52~0.7):1;所述银盐溶液的浓度为1.0~2.5mol/L;所述还原溶液的浓度为0.3~1.5mol/L;所述还原溶液的温度为60~70℃。
进一步地,S1中,所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液;所述碱溶液的质量分数为20%~80%;所述采用花洒式加料器加料时,银盐溶液的流速为80~120mL/min,碱溶液的流速为20~50mL/min;所述盘式叶轮搅拌的转速为400~500r/min;所述还原反应的时间为20~30min。
进一步地,S2中,所述银浆液和碱溶液的重量比为(5140~9730):(20~50);所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液;所述碱溶液的质量分数为20%~80%。
进一步地,S3中,将混合溶液澄清放置在反应釜中,加入去离子水反复洗涤、抽滤上层清液,直至得到的滤液电导率≤10μs·cm;所述干燥处理是采用真空冷冻干燥机在75~80℃下进行烘干处理;所述包覆剂为十二烷酸、十八烷酸、十八烯酸、十四烷酸和十六烷酸中的一种或多种;所述包覆处理的时间为40~60mim,搅拌转速为500~550r/min。
进一步地,S3中,所述S2中的碱溶液、水和包覆剂的用量比为(20~50)g:(3~5)L:(1~2)g。
进一步地,S4中,所述破碎是采用锤式除尘水冷粉碎机破碎,所述过筛是采用350~400目的旋振筛进行。
本发明还公开了采用上述制备方法制备得到的自分散纳米级银粉。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明公开了一种自分散纳米级银粉的制备方法利用加料器进行加料,充分分散反应溶液,无需添加分散剂,在搅拌叶轮还原的过程中同步加入碱液,将初步软团聚的银粉在反应过程中分散开,得到的银浆液在反应釜中洗涤、抽滤至电导率合格后,再将湿银粉转移至反应釜中,添加一定量的去离子水及包覆剂,定时定量包覆后将银粉脱水,用真空冷冻干燥机烘干,得到分散性极好的纳米银粉。整个反应过程无需添加分散剂,采用径向斜片组成的盘式叶轮搅拌,还原的过程中同步加入碱液,为银粉的制备提供了新的思路。本发明制备的纳米银粉具有极好的分散性,具有广阔的市场应用前景,制备方法简单,生产成本低,环境友好,易于批量化生产。
本发明还公开了采用上述制备方法制备得到的自分散纳米级银粉,本发明制备的纳米银粉具有极好的分散性,具有广阔的市场应用前景,生产成本低,易于批量化生产,可达到≥22kg/批次,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制备得到的自分散纳米级银粉的XRD图;
图2为实施例1制备得到的自分散纳米级银粉的SEM图;
图3为对比例1银粉的SEM图;
图4为对比例2银粉的SEM图;
图5为花洒式加料器的示意图;
其中:1-喷头;2-开孔。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果,以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明,否则文中使用的所有技术及科学上的字词,均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义,当有冲突情形时,应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制,无论是对或错,均不应以任何方式限制本发明的范围,即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本文中,所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此,数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
本文中,若无特别说明,“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由……组成”和“主要由……组成”的意思,例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
本文中,为使描述简洁,未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合,所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
本文中采用盘式叶轮、径向斜片等组成的盘式叶轮进行搅拌的条件下,采用花洒式加料器,将配置好的银盐溶液和碱溶液加入还原溶液中进行还原反应,进行一系列后处理后,最终得到一种自分散纳米级银粉;本发明中采用的花洒式加料器的示意图如图5所示,其采用花洒式的喷头1的一端设有若干开孔2,使得溶液能够充分的分散接触,使得制备的过程中无需另外添加分散剂,另外在搅拌叶轮还原的过程中同步加入碱液,将初步软团聚的银粉在反应过程中分散开,提高了反应速率,为银粉的制备提供了新的思路。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料,除非另作说明,都使用常规市售产品,其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中,如没有特别说明,“%”都表示重量百分比,“份”都表示重量份,比例都表示重量比。
实施例1
一种自分散纳米级银粉的制备方法,包括以下步骤:
S1:将500g硝酸银白色晶体用2454mL去离子水溶解,得到浓度为1.2mol/L的硝酸银溶液,向其中加入15g含酸性基团的烷羟基铵盐,搅拌溶解得到均一的硝酸银溶液,维持硝酸银溶液的温度为80±1℃;
称取275g抗坏血酸溶解于3125mL去离子水中,搅拌溶解得还原剂水溶液,其浓度为0.5mol/L,维持溶液温度在65±1℃;称取140g氢氧化钾溶解于560g水中,配置质量浓度为20%的氢氧化钾溶液;
在径向斜片组成的盘式叶轮搅拌(转速420r/min)的条件下,采用花洒式加料器,将已配置好的1.2mol/L硝酸银溶液(流速控制98mL/min)和700g 20%质量浓度的氢氧化钾碱溶液(流速控制28mL/min)加入已配置好的0.5mol/L抗坏血酸溶液中进行还原反应20min,生成银纳米颗粒,加料完毕后,继续搅拌5min,得到银浆液;
S2:在6914g银浆液中加入35g质量浓度50%氢氧化钠溶液,解离软团聚的银粉,直至得到的混合溶液呈橘黄色;
S3:待得到的混合溶液澄清后,用软管吸取上层清液,在反应釜中加入去离子水反复洗涤抽滤至滤液电导率≤10μs·cm,得到湿银粉;将湿银粉转移至反应釜中,在反应釜中加入5L去离子水及2.0g十二烷酸,在反应釜中包覆时间为60mim,搅拌转速为550r/min,将银粉脱水,用真空冷冻干燥机烘干,温度设置为75℃,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉用锤式除尘水冷粉碎机破碎,使软团聚的银粉再次打开,电机功率为5.5KW,主轴转速4200r/min,粉碎细度为120目,银粉使用400目旋振筛过筛,得到自分散纳米级银粉。
实施例2
一种自分散纳米级银粉的制备方法,包括以下步骤:
S1:将500g硝酸银白色晶体用2454mL去离子水溶解,得到浓度为1.2mol/L的硝酸银溶液,向其中加入15g含酸性基团的烷羟基铵盐,搅拌溶解得到均一硝酸银溶液,维持硝酸银溶液的温度为80±1℃;
称取350g次亚磷酸钠溶解于5610mL去离子水中,搅拌溶解得还原剂水溶液,其浓度为0.6mol/L,维持溶液温度在65±1℃;称取140g氢氧化钾溶解于560g水中,配置质量浓度为20%的氢氧化钾溶液;
在径向斜片组成的盘式叶轮搅拌(转速420r/min)的条件下,采用花洒式加料器,将已配置好的1.2mol/L硝酸银溶液(流速控制98mL/min)和700g 20%质量浓度的氢氧化钾碱溶液(流速控制28mL/min)加入已配置好的0.6mol/L的次亚磷酸钠溶液中进行还原反应30min,生成银纳米颗粒,加料完毕后,继续搅拌5min,得到银浆液;
S2:在9399g银浆液中加入48g质量浓度50%氢氧化钠溶液,解离软团聚的银粉,直至得到的混合溶液呈橘黄色;
S3:待得到的混合溶液澄清后,用软管吸取上层清液,在反应釜中加入去离子水反复洗涤抽滤至滤液电导率≤10μs·cm,得到湿银粉;将湿银粉转移至反应釜中,在反应釜中加入3L去离子水及1.2g十八烯酸,在反应釜中包覆时间为60mim,搅拌转速为550r/min,将银粉脱水,用真空冷冻干燥机烘干,温度设置为75℃,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉用锤式除尘水冷粉碎机破碎,使软团聚的银粉再次打开,电机功率为5.5KW,主轴转速4200r/min,粉碎细度为120目,银粉使用400目旋振筛过筛,得到自分散纳米级银粉。
实施例3
一种自分散纳米级银粉的制备方法,包括以下步骤:
S1:将500g硝酸银白色晶体用2454mL去离子水溶解,得到浓度为1.2mol/L的硝酸银溶液,向其中加入20g二水合柠檬酸钠,搅拌溶解得到均一的硝酸银溶液,维持硝酸银溶液的温度为80±1℃;
称取275g抗坏血酸溶解于3125mL去离子水中,搅拌溶解得还原剂水溶液,其浓度为0.5mol/L,维持溶液温度在65±1℃;称取140g氢氧化钾溶解于560g水中,配置质量浓度为20%的氢氧化钾溶液;
在径向斜片组成的盘式叶轮搅拌(转速420r/min)的条件下,采用花洒式加料器,将已配置好的1.2mol/L硝酸银溶液(流速控制98mL/min)和700g 20%质量浓度的氢氧化钾碱溶液(流速控制28mL/min)加入已配置好的0.5mol/L抗坏血酸溶液中进行还原反应30min,生成银纳米颗粒,加料完毕后,继续搅拌5min,得到银浆液;
S2:在6914g银浆液中加入35g质量浓度50%氢氧化钠溶液,解离软团聚的银粉,直至得到的混合溶液呈橘黄色;
S3:待得到的混合溶液澄清后,用软管吸取上层清液,在反应釜中加入去离子水反复洗涤抽滤至滤液电导率≤10μs·cm,得到湿银粉;将湿银粉转移至反应釜中,在反应釜中加入5L去离子水及1.8g十八烷酸,在反应釜中包覆时间为50mim,搅拌转速为550r/min,将银粉脱水,用真空冷冻干燥机烘干,温度设置为75℃,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉用锤式除尘水冷粉碎机破碎,使软团聚的银粉再次打开,电机功率为5.5KW,主轴转速4200r/min,粉碎细度为120目,银粉使用400目旋振筛过筛,得到自分散纳米级银粉。
实施例4
一种自分散纳米级银粉的制备方法,包括以下步骤:
S1:将500g硝酸银白色晶体用1180mL去离子水溶解,得到浓度为2.5mol/L的硝酸银溶液,向其中加入50g含酸性基团的烷羟基铵盐,搅拌溶解得到均一的硝酸银溶液,维持硝酸银溶液的温度为85±1℃;
称取275g抗坏血酸溶解于3125mL去离子水中,搅拌溶解得还原剂水溶液,其浓度为0.5mol/L,维持溶液温度在60±1℃;称取140g氢氧化钾溶解于560g水中,配置质量浓度为20%的氢氧化钾溶液;
在径向斜片组成的盘式叶轮搅拌(转速400r/min)的条件下,采用花洒式加料器,将已配置好的1.2mol/L硝酸银溶液(流速控制80mL/min)和700g 20%质量浓度的氢氧化钾碱溶液(流速控制20mL/min)加入已配置好的0.5mol/L抗坏血酸溶液中进行还原反应20min,生成银纳米颗粒,加料完毕后,继续搅拌5min,得到银浆液;
S2:在5640g银浆液中加入29g质量浓度50%氢氧化钠溶液,解离软团聚的银粉,直至得到的混合溶液呈橘黄色;
S3:待得到的混合溶液澄清后,用软管吸取上层清液,在反应釜中加入去离子水反复洗涤抽滤至滤液电导率≤10μs·cm,得到湿银粉;将湿银粉转移至反应釜中,在反应釜中加入3L去离子水及2.0g十二烷酸,在反应釜中包覆时间为60mim,搅拌转速为550r/min,将银粉脱水,用真空冷冻干燥机烘干,温度设置为75℃,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉用锤式除尘水冷粉碎机破碎,使软团聚的银粉再次打开,电机功率为5.5KW,主轴转速4200r/min,粉碎细度为120目,银粉使用400目旋振筛过筛,得到自分散纳米级银粉。
实施例5
一种自分散纳米级银粉的制备方法,包括以下步骤:
S1:将500g硝酸银白色晶体用1180mL去离子水溶解,得到浓度为2.5mol/L的硝酸银溶液,向其中加入45g含酸性基团的烷羟基铵盐,搅拌溶解得到均一的硝酸银溶液,维持硝酸银溶液的温度为70±1℃;
称取275g抗坏血酸溶解于3125mL去离子水中,搅拌溶解得还原剂水溶液,其浓度为0.5mol/L,维持溶液温度在70±1℃;称取140g氢氧化钾溶解于560g水中,配置质量浓度为20%的氢氧化钾溶液;
在径向斜片组成的盘式叶轮搅拌(转速420r/min)的条件下,采用花洒式加料器,将已配置好的1.2mol/L硝酸银溶液(流速控制98mL/min)和700g 20%质量浓度的氢氧化钾碱溶液(流速控制28mL/min)加入已配置好的0.5mol/L抗坏血酸溶液中进行还原反应20min,生成银纳米颗粒,加料完毕后,继续搅拌5min,得到银浆液;
S2:在5640g银浆液中加入29g质量浓度50%氢氧化钠溶液,解离软团聚的银粉,直至得到的混合溶液呈橘黄色;
S3:待得到的混合溶液澄清后,用软管吸取上层清液,在反应釜中加入去离子水反复洗涤抽滤至滤液电导率≤10μs·cm,得到湿银粉;将湿银粉转移至反应釜中,在反应釜中加入3L去离子水及2.0g十二烷酸,在反应釜中包覆时间为60mim,搅拌转速为550r/min,将银粉脱水,用真空冷冻干燥机烘干,温度设置为75℃,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉用锤式除尘水冷粉碎机破碎,使软团聚的银粉再次打开,电机功率为5.5KW,主轴转速4200r/min,粉碎细度为120目,银粉使用400目旋振筛过筛,得到自分散纳米级银粉。
实施例6
一种自分散纳米级银粉的制备方法,包括以下步骤:
S1:将200g硝酸银白色晶体用1180mL去离子水溶解,得到浓度为1.0mol/L的硝酸银溶液,向其中加入10g含酸性基团的烷羟基铵盐,搅拌溶解得到均一的硝酸银溶液,维持硝酸银溶液的温度为70±1℃;
称取177g硼氢化钠解于3125mL去离子水中,搅拌溶解得还原剂水溶液,其浓度为1.5mol/L,维持溶液温度在60±1℃;称取150g氢氧化钠溶解于37.5g水中,配置质量浓度为80%的氢氧化钾溶液;
在径向斜片组成的盘式叶轮搅拌(转速500r/min)的条件下,采用花洒式加料器,将已配置好的1.2mol/L硝酸银溶液(流速控制120mL/min)和896g 80%质量浓度的氢氧化钾碱溶液(流速控制50mL/min)加入104g 1.5mol/L硼氢化钠溶液中进行还原反应25min,生成银纳米颗粒,加料完毕后,继续搅拌5min,得到银浆液;
S2:在5140g银浆液中加入20g质量浓度80%氢氧化钠溶液,解离软团聚的银粉,直至得到的混合溶液呈橘黄色;
S3:待得到的混合溶液澄清后,用软管吸取上层清液,在反应釜中加入去离子水反复洗涤抽滤至滤液电导率≤10μs·cm,得到湿银粉;将湿银粉转移至反应釜中,在反应釜中加入3L去离子水及2.0g十六烷酸,在反应釜中包覆时间为40mim,搅拌转速为500r/min,将银粉脱水,用真空冷冻干燥机烘干,温度设置为75℃,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉用锤式除尘水冷粉碎机破碎,使软团聚的银粉再次打开,电机功率为5.5KW,主轴转速4200r/min,粉碎细度为120目,银粉使用400目旋振筛过筛,得到自分散纳米级银粉。
对比例1
在实施例1的步骤2中,称取275g抗坏血酸溶解于3125mL去离子水中,其浓度为0.5mol/L,维持溶液温度在65±1℃,向其中加入50g聚乙烯吡咯烷酮分散剂,搅拌溶解得有分散剂的还原剂水溶液,其他步骤与实施例1相同。如图3,最终获得的纳米银粉的粒径大。
对比例2
在实施例1的步骤5中,不在银浆液中加入质量浓度50%氢氧化钠溶液,其他步骤与实施例1相同。如图4,最终获得的纳米银粉的粒径大且团聚严重。
图1所示为实施例1得到的银粉的XRD图,从图中可以看出X射线衍射图谱上的峰均符合JCPDS卡片04-0783,没有其它的杂质峰,表明样品为纯度较高的银晶体。
图2所示为实施例1得到的银粉的SEM图,从图中可以看出银粉分散性好,且没有硬团聚。
图3所示为对比例1得到的银粉的SEM图,从图中可以看出银粉的分散性好,银粉的粒径较大,属于亚微米级银粉。
图4所示为对比例2得到的银粉的SEM图,从图中可以看出银粉的粒径较大,且有大颗粒,粒径不均一。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自分散纳米级银粉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:采用加料器将银盐溶液和碱溶液分散后加入到还原溶液中,并在搅拌的条件下进行还原反应,生成银纳米颗粒后,继续进行搅拌,得到银浆液;所述加料器为花洒式加料器;所述搅拌是采用盘式搅拌叶轮进行搅拌;所述采用花洒式加料器加料时,银盐溶液的流速为80~120mL/min,碱溶液的流速为20~50mL/min;所述盘式搅拌叶轮搅拌的转速为400~500r/min;所述还原反应的时间为20~30min;
S2:在银浆液中加入碱溶液,直到得到的混合溶液呈现橘黄色;
S3:将S2中得到的混合溶液澄清,反复洗涤、抽滤上层清液,得到湿银粉;将湿银粉、水和包覆剂混合,将湿银粉包覆处理后进行脱水、干燥处理,得到烘干的银粉;
S4:将烘干的银粉进行破碎、过筛后得到一种自分散纳米级银粉;
S1中,银盐溶液在使用前加入抑制剂,将银盐溶液的温度保持在70~85℃;所述抑制剂为含酸性基团的烷羟基铵盐、二水合柠檬酸钠和乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种;所述抑制剂与银盐溶液的质量比为(0.05~0.09):1;
S1中,所述碱溶液、还原溶液中的还原剂和银盐溶液中的银盐的重量比为(0.28~4.48):(0.52~0.7):1;所述银盐溶液的浓度为1.0~2.5mol/L;所述还原溶液的浓度为0.3~1.5mol/L;所述还原溶液的温度为60~70℃。
2.根据权利要求1所述的一种自分散纳米级银粉的制备方法,其特征在于,S1中,所述还原溶液由还原剂和去离子水混合制备得到;所述还原剂为抗坏血酸、乙二醇、硼氢化钠、三乙醇胺、抗坏血酸钠、次亚磷酸钠、亚磷酸钠和葡萄糖中的一种或多种;所述银盐溶液为银盐和去离子水混合得到;所述银盐为硝酸银。
3.根据权利要求1所述的一种自分散纳米级银粉的制备方法,其特征在于,S1中,所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液;所述碱溶液的质量分数为20%~80%。
4.根据权利要求3所述的一种自分散纳米级银粉的制备方法,其特征在于,S2中,所述银浆液和碱溶液的重量比为(5140~9730):(20~50);所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液;所述碱溶液的质量分数为20%~80%。
5.根据权利要求1所述的一种自分散纳米级银粉的制备方法,其特征在于,S3中,将混合溶液澄清放置在反应釜中,加入去离子水反复洗涤、抽滤上层清液,直至得到的滤液电导率≤10μs·cm;所述干燥处理是采用真空冷冻干燥机在75~80℃下进行烘干处理;所述包覆剂为十二烷酸、十八烷酸、十八烯酸、十四烷酸和十六烷酸中的一种或多种;所述包覆处理的时间为40~60mim,搅拌转速为500~550r/min。
6.根据权利要求1所述的一种自分散纳米级银粉的制备方法,其特征在于,S3中,所述S2中的碱溶液、水和包覆剂的用量比为(20~50)g:(3~5)L:(1~2)g。
7.根据权利要求1所述的一种自分散纳米级银粉的制备方法,其特征在于,S4中,所述破碎是采用锤式除尘水冷粉碎机破碎,所述过筛是采用350~400目的旋振筛进行。
8.一种自分散纳米级银粉,其特征在于,采用权利要求1~7中任意一项所述的自分散纳米级银粉的制备方法制备得到。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211318359.4A CN115570146B (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种自分散纳米级银粉及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211318359.4A CN115570146B (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种自分散纳米级银粉及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115570146A CN115570146A (zh) | 2023-01-06 |
CN115570146B true CN115570146B (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=84586726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211318359.4A Active CN115570146B (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 一种自分散纳米级银粉及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115570146B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339875A (en) * | 1992-02-08 | 1994-08-23 | Eastman Kodak Company | Liquid preparation method |
KR20040047100A (ko) * | 2002-11-29 | 2004-06-05 | (주)창성 | 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법 |
GB0800081D0 (en) * | 2008-01-04 | 2008-02-13 | Univ Gent | Silver nanoparticles with specific surface area and/or isoelectric point and a method for producing them |
CN101708556A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-05-19 | 南京金视显科技有限公司 | 还原法制备银粉的分散方法和装置 |
CN101745646A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-06-23 | 北京航空航天大学 | 一种纳米银溶胶和聚苯胺/银纳米复合材料的制备方法 |
KR20100100210A (ko) * | 2009-03-05 | 2010-09-15 | 서강대학교산학협력단 | 차아인산나트륨을 이용한 은 분말 제조 방법 |
CN104084599A (zh) * | 2014-08-02 | 2014-10-08 | 天津市职业大学 | 一种导电银浆用超细球形银粉的生产方法 |
CN206103889U (zh) * | 2016-03-31 | 2017-04-19 | 辽源市恒发碳纤维有限公司 | 花洒液体加料系统 |
CN109332723A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-15 | 西安宏星电子浆料科技有限责任公司 | 一种低温导电胶用银粉的制备方法 |
CN113941711A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-18 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种强流动性微米银颗粒的制备方法及装置 |
-
2022
- 2022-10-26 CN CN202211318359.4A patent/CN115570146B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339875A (en) * | 1992-02-08 | 1994-08-23 | Eastman Kodak Company | Liquid preparation method |
KR20040047100A (ko) * | 2002-11-29 | 2004-06-05 | (주)창성 | 습식환원법에 의한 극미세 은분말의 제조방법 |
GB0800081D0 (en) * | 2008-01-04 | 2008-02-13 | Univ Gent | Silver nanoparticles with specific surface area and/or isoelectric point and a method for producing them |
KR20100100210A (ko) * | 2009-03-05 | 2010-09-15 | 서강대학교산학협력단 | 차아인산나트륨을 이용한 은 분말 제조 방법 |
CN101708556A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-05-19 | 南京金视显科技有限公司 | 还原法制备银粉的分散方法和装置 |
CN101745646A (zh) * | 2009-12-25 | 2010-06-23 | 北京航空航天大学 | 一种纳米银溶胶和聚苯胺/银纳米复合材料的制备方法 |
CN104084599A (zh) * | 2014-08-02 | 2014-10-08 | 天津市职业大学 | 一种导电银浆用超细球形银粉的生产方法 |
CN206103889U (zh) * | 2016-03-31 | 2017-04-19 | 辽源市恒发碳纤维有限公司 | 花洒液体加料系统 |
CN109332723A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-02-15 | 西安宏星电子浆料科技有限责任公司 | 一种低温导电胶用银粉的制备方法 |
CN113941711A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-18 | 广东风华高新科技股份有限公司 | 一种强流动性微米银颗粒的制备方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115570146A (zh) | 2023-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9422167B2 (en) | Method for forming basic nickel carbonate | |
CN104710169B (zh) | 一种镁铝尖晶石超细粉体及其制备方法 | |
CN108910932B (zh) | 一种碳酸钠沉淀制备窄分布超细氧化钇的方法 | |
CN109663932B (zh) | 一种片状银粉的制备方法 | |
CN107745133B (zh) | 一种纳米铜的低成本绿色制备方法 | |
CN100408480C (zh) | 一种纳米氧化锌粉体的制备方法 | |
CN101074116B (zh) | 单分散纳米级超细二氧化锆的制备工艺 | |
WO2023024597A1 (zh) | 一种氢氧化钴的合成方法及氢氧化钴 | |
CN110407238A (zh) | 一种晶种法制备片状氧化铝晶体的方法 | |
CN109546144A (zh) | 三元前驱体的制备方法及其应用 | |
CN100528758C (zh) | 高纯微米级氧化铋微粉的生产方法 | |
CN1034689A (zh) | 超细金属粉末的制备方法 | |
CN102730735A (zh) | 一种碳酸锶的提纯方法 | |
CN101597076B (zh) | 一种贝壳状勃姆石粉体及其制备方法 | |
CN115570146B (zh) | 一种自分散纳米级银粉及其制备方法 | |
CN1032585C (zh) | 特种二氧化钛超细粉体的制造方法 | |
CN105293567B (zh) | 片状多孔纳米氧化锌及其制备方法 | |
CN114105184B (zh) | 一种二氧化碳制备小尺寸氧化锌的方法 | |
CN115120613A (zh) | 一种炉甘石粉的制备方法及应用 | |
CN1394809A (zh) | 一种制备碳酸锶的方法 | |
CN110756206B (zh) | WO3改性Bi2O2CO3光催化剂制备方法及其应用 | |
CN109019676B (zh) | 一种沉淀法制备高纯纳米级钛酸钡的方法 | |
CN104860344A (zh) | 球形碳酸锶的制备方法 | |
CN109437268B (zh) | 一种超细超白氢氧化铝微粉活性改善方法 | |
CN105642303B (zh) | 合成1,4‑丁炔二醇的铜铋催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |