CN116984622B - 一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法 - Google Patents
一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116984622B CN116984622B CN202311243925.4A CN202311243925A CN116984622B CN 116984622 B CN116984622 B CN 116984622B CN 202311243925 A CN202311243925 A CN 202311243925A CN 116984622 B CN116984622 B CN 116984622B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- crystal
- silver nitrate
- silver
- growth
- 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
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 93
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 title description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 title description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 92
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 229920006316 polyvinylpyrrolidine Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 241000220479 Acacia Species 0.000 claims description 3
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 claims description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 2
- 229920003063 hydroxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 229940031574 hydroxymethyl cellulose Drugs 0.000 claims description 2
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L sodium oxalate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C([O-])=O ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229940039790 sodium oxalate Drugs 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 36
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 24
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 24
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 24
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 16
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920003081 Povidone K 30 Polymers 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及银纳米晶种的制备领域，特别是涉及一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，包括以下步骤：配制硝酸银溶液、还原剂溶液、稳定剂溶液和分散剂溶液；将各溶液预热，将硝酸银溶液和稳定剂溶液以一定时间间隔和速度加入至分散剂溶液中，制得前驱体溶液；将还原剂溶液以一定速率加入至前驱体溶液中，充分搅拌、陈化，即可制得晶种溶液。通过本制备方法，将晶种制备与微米粉的合成生长彻底分开，可制备得到一种粒径精确可控、一致性好、高分散性、稳定性优良的纳米级晶种悬浮液。
Description
技术领域
本发明涉及银纳米晶种的制备领域，特别是涉及一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法。
背景技术
光伏发电总装机量日益提升，光伏领域对光伏银粉的需求量也与日俱增，但目前国内光伏银粉仍大量依赖进口，尤其是决定光转换效率的正面银粉，其由于较高的颗粒一致性、印刷性等要求，国产化替代仍面临巨大挑战。银粉生长分为成核阶段和晶核生长阶段，在一步合成的过程中，这两个阶段是同时进行，导致晶核的生长时间及环境不一致，从而影响银粉颗粒粒径的一致性。晶种法是一种两步法制备银粉的方法，通过引入外部晶种，在体系中提供非均匀成核位点，诱导还原生成的银原子在原有的晶种上聚集生长，理论上可将晶核形成和晶核生长两个阶段相剥离，得到一致性较高的粉体。
现有技术在两步法的应用中，提出了公开号为CN111922356A，公开日为2020年11月13日的中国发明专利文件，该专利文献所公开的技术方案如下：一种具有纳米银表面结构的微晶银粉及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：(1)分别配制得到硝酸银溶液、还原剂溶液和分散剂溶液；(2)在搅拌条件下，将硝酸银溶液总质量的70～95％和全部还原剂溶液同时加入到所述分散剂溶液中，制得银粉悬浮液；(3)调节所述银粉悬浮液的pH，加入表面活性剂混合，然后加入剩余的硝酸银溶液搅拌反应；(4)将上述反应物经固液分离、洗涤、干燥后，得到所述具有纳米银表面结构的微晶银粉。
上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：该方法第一步中需加入总硝酸银使用量的70%以上，第一步中已经形成了较大尺寸的微晶颗粒，粒度大小及粒径分布范围基本成形固定，第二步硝酸银的加入过程中仅在原有颗粒表面形成一些纳米结构，其采用两步法的目的为增加颗粒表面粗糙度，而非控制颗粒的尺寸和改善粉体一致性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，只需极少量的比例即可达到调控微米粉粒径尺寸和提高粉体一致性的作用，最终可制备得到一种粒径精确可控、一致性好、高分散性、稳定性优良的纳米级晶种悬浮液，该方法在常温常压下即可进行，无需特殊设备，可大批量制备以满足工业生产要求。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，包括以下步骤：
S1. 分别配置硝酸银溶液、还原剂溶液、稳定剂溶液和分散剂溶液；其中，所述硝酸银溶液和还原剂溶液的浓度分别为0.01~0.6 mol/ L和0.01~0.48 mol/ L，硝酸银溶液和还原剂溶液物质的量比为1：0.8~1.6；稳定剂溶液的浓度为0.02~1mol/L，分散剂溶液的浓度为20~100mg/ml；
S2. 将硝酸银溶液、还原剂溶液、稳定剂溶液和分散剂溶液预热至20~60 ℃，在搅拌状态下，将硝酸银溶液全部滴加至分散剂溶液中，然后加入稳定剂溶液，以形成稳定的前驱体溶液；
S3. 间隔5~30min后，向前驱体溶液中加入还原剂溶液，调节还原剂溶液的pH值；
S4. 将合成的晶种溶液继续搅拌、陈化，使晶种达到稳定状态，即能用于诱导生长结晶型银粉。
优选地，所述硝酸银溶液和还原剂溶液的浓度为0.02~0.5 mol/L，物质的量比为1：0.8~1，分散剂溶液的浓度为30~60 mg/ml。
所述稳定剂为氯化钾、氯化钠、溴化钾、溴化钠、乙二胺、草酸钠、柠檬酸钠中的一种或两种；所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、聚乙烯吡咯烷酮K90、聚乙烯醇、丁二酸、阿拉伯胶、吐温65、吐温80、甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇中的一种或两种。
所述步骤S2中，硝酸银溶液的滴加速率为800~2000 ml/min。
优选地，所述步骤S2中，将硝酸银溶液、还原剂溶液、稳定剂溶液和分散剂溶液预热至20~40℃，硝酸银溶液的滴加速率为1000~1600 ml/min。
所述步骤S3中，还原剂溶液的加入速率为1000~1600ml/min，还原剂pH为2~10。
所述分散剂的用量为硝酸银质量的2~20倍，稳定剂的物质的量是硝酸银的0.035~0.317倍。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
1、本发明中，将晶种制备与微米粉的合成生长彻底分开，制备的纳米晶种分散性好、一致性好、球形度高，能均匀稳定地分散在溶液中，粒径尺寸在50~300 nm范围内可调，能够满足光伏银粉对不同粒径的需求。合成速度快，最快可在5min内即可制备完成，有利于提高生产效率，且可稳定地进一步放大合成量级。在微米级银粉的合成中晶种中引入的银的质量只需占合成银粉的质量分数的数万分之一至千分之一，即可有效控制所需的结晶型微米银粉的粒径，且可方便地通过晶种的用量及晶种颗粒大小来调节微米粉的尺寸。
2、本制备方法仅需实验室常规设备，无需水热等方法所需的高温高压设备，简单可行，可大批量制备，在常温常压下反应，可制备粒径范围精确调控的纳米级晶种颗粒，且一致性、分散性好，稳定性优良，在不搅拌状态下防止7天后仍无明显沉降，能有效适应工业生产节奏。
3、本发明中，需要间隔5~30min后再向前驱体溶液中加入还原剂溶液，能保证溶液体系中充分搅拌且反应均匀。
4、本发明中，硝酸银溶液的滴加速率为800~2000 ml/min，以较快的滴加速率，有利于大量生产时保持一致性及提升生产效率。
5、本发明中，还原剂溶液的加入速率为1000~1600ml/min，较快的滴加速率有利于短时间内形成大量晶核，保证晶种颗粒大小和一致性。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明实施例1制得的粒径约为50 nm的纳米晶种扫描电镜图；
图2为本发明实施例1制得纳米晶种生长后的结晶型银粉扫描电镜图；
图3为本发明实施例2制得的粒径约为100 nm的纳米晶种扫描电镜图；
图4为本发明实施例2制得纳米晶种生长后的结晶型银粉扫描电镜图；
图5为本发明实施例3制得的粒径约为150 nm的纳米晶种扫描电镜图；
图6为本发明实施例3制得纳米晶种生长后的结晶型银粉扫描电镜图；
图7为本发明实施例4制得的粒径约为300 nm的纳米晶种扫描电镜图；
图8为本发明实施例4制得纳米晶种生长后的结晶型银粉扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1
一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，制备晶种粒径约为50nm的纳米晶种悬浮；包括以下步骤：
S1. 配液。
0.119 g硝酸银溶于70 g去离子水中，得到浓度为10 mmol/L的硝酸银溶液；0.1272 g还原剂 NaBH4溶于336 g去离子水中，得到浓度为10 mmol/L的NaBH4溶液；0.0375g 稳定剂Na2C2O4溶于14 g去离子水中，得到浓度为20 mmol/L的Na2C2O4溶液；2.38 g 分散剂PVP K30溶于119 g去离子水中，得到浓度为20 mg/ml的分散剂溶液。
S2. 含银前驱体溶液制备。
将硝酸银溶液、Na2C2O4溶液、PVP K30的分散剂溶液分别预热至60℃，以分散剂溶液为反应底液，搅拌速率为400 rpm。以800 ml/min的速率将硝酸银溶液加入至反应底液中，搅拌1 min后将稳定剂Na2C2O4溶液缓慢倒入含银底液中以获得含银前驱体溶液。
S3. 纳米晶种悬浮液的合成。
含银前驱体搅拌30 min后，调节还原剂NaBH4溶液的pH值为10，以1000 ml/min的速率将NaBH4溶液加入至含银前驱体溶液中，此时可观察到溶液发生明显的颜色变化，呈淡黄色。
S4. 悬浮液的陈化及表征。
将合成好的悬浮液继续保温、搅拌30 min，以使反应完全，然后取出即可。
用吸管将少量悬浮液滴在导电胶上，80℃烘干，既可用扫描电镜观察晶种颗粒的形貌和大小。该纳米晶种扫描电镜图参照说明书附图1，该实施例制备的纳米晶种尺寸极小，约为50 nm左右，但尺寸均匀，稳定性好，无明显沉降。取一定量的晶种溶液经稀释后，将微米粉合成过程所需的还原剂溶液及含银溶液同时滴加至晶种溶液中，可得到结晶型银粉。利用该纳米晶种生长后所得的结晶型银粉，其扫描电镜图参照说明书附图2所示，其具有良好的粒度一致性，颗粒之间无明显粘连。
实施例2
一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，制备晶种粒径约为100nm的纳米晶种悬浮；包括以下步骤：
S1. 配液。
1.183 g硝酸银溶于70 g去离子水中，得到浓度为0.1 mol/L的硝酸银溶液；1.232g 还原剂Vc溶于70 g去离子水中，得到浓度为0.1 mol/L的Vc溶液；0.375 g稳定剂Na2C2O4溶于140 g去离子水中，得到浓度为20 mmol/L的Na2C2O4溶液；2.38 g分散剂 PVP K30溶于119 g去离子水中，得到浓度为20 mg/ml的分散剂溶液。
S2. 含银前驱体溶液制备。
将硝酸银溶液、Na2C2O4溶液、PVP K30的分散剂溶液分别预热至30℃，以
分散剂溶液为反应底液，搅拌速率为400 rpm。以1200 ml/min的速率将硝酸银溶液加入至反应底液中，搅拌1 min后将稳定剂Na2C2O4溶液倒入含银底液中以获得含银前驱体溶液。
S3. 纳米晶种悬浮液的合成。
含银前驱体搅拌20 min后，调节Vc溶液pH为2，将其以1200 ml/min的速率加入至含银前驱体溶液中，此时可观察到溶液发生明显的颜色变化，呈黄色且不透明。
S4. 悬浮液的陈化及表征。
将合成好的悬浮液继续保温、搅拌30 min，以使反应完全，然后取出即可。
用吸管将少量悬浮液滴在导电胶上，80℃烘干，既可用扫描电镜观察晶种颗粒的形貌和大小。该纳米晶种扫描电镜图参照说明书附图3，该实施例制备的纳米晶种尺寸极小，约为100 nm左右，但尺寸均匀，稳定性好，无明显沉降。利用该纳米晶种生长后所得的结晶型银粉，其扫描电镜图参照说明书附图4所示，粉体具有良好的一致性和分散性，电镜图片及粒度数据表明，由于晶种颗粒尺寸的增大，制备的微米粉体尺寸也明显增大。
实施例3
一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，制备晶种粒径约为150nm的纳米晶种悬浮；包括以下步骤：
S1. 配液。
3.549 g硝酸银溶于42 g去离子水中，得到浓度为0.3 mol/L的硝酸银溶液；3.696g 还原剂Vc溶于70 g去离子水中，得到浓度为0.3 mol/L的Vc溶液；0.1227 g稳定剂 NaCl溶于7 g去离子水中，得到浓度为0.1 mol/L的NaCl溶液；7.2 g 分散剂PVP K30溶于120 g去离子水中，得到浓度为60 mg/ml的分散剂溶液。
S2. 含银前驱体溶液制备。
将硝酸银溶液、NaCl溶液、PVP K30的分散剂溶液分别预热至40℃，以
分散剂溶液为反应底液，搅拌速率为400 rpm。以1400 ml/min的速率将硝酸银溶液加入至反应底液中，搅拌1 min后将稳定剂NaCl溶液倒入含银底液中以获得含银前驱体溶液。
S3. 纳米晶种悬浮液的合成
得到的含银前驱体溶液继续搅拌10 min，以1400 ml/min的速率将Vc溶液加入至含银前驱体溶液中，此时可观察到溶液发生明显的颜色变化，呈黄色且不透明。
S4. 悬浮液的陈化及表征。
将合成好的悬浮液继续保温、搅拌30 min，以使反应完全，然后取出即可。
用吸管将少量悬浮液滴在导电胶上，80℃烘干，既可用扫描电镜观察晶种颗粒的形貌和大小。该纳米晶种扫描电镜图参照说明书附图5，该实施例制备的纳米晶种尺寸极小，约为150 nm左右，但尺寸均匀，稳定性好，无明显沉降。利用该纳米晶种生长后所得的结晶型银粉，其扫描电镜图参照说明书附图6所示，电镜图片表明合成的微米粉结晶性较强，具有明显的棱角，具有优良的分散性和一致性。
实施例4
一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，制备晶种粒径约为300nm的纳米晶种悬浮；包括以下步骤：
S1. 配液。
3.549 g硝酸银溶于21 g去离子水中，得到浓度为0.6 mol/L的硝酸银溶液；5.9136 g 还原剂Vc溶于26.25g去离子水中，得到浓度为0.48 mol/L的Vc溶液；1 g 稳定剂EDA溶于9 g去离子水中，得到浓度为10%的EDA溶液；12 g 阿拉伯胶溶于120 g去离子水中，得到浓度为100 mg/ml的分散剂溶液。
S2. 含银前驱体溶液制备。
将硝酸银溶液、EDA溶液、阿拉伯胶的分散剂溶液分别预热至20℃，以
分散剂溶液为反应底液，搅拌速率为400 rpm。以1600 ml/min的速率将硝酸银溶液加入至反应底液中，搅拌1 min后将稳定剂EDA溶液倒入含银底液中以获得含银前驱体溶液。
S3. 纳米晶种悬浮液的合成。
含银前驱体继续搅拌5 min后，以1600 ml/min的速率将Vc溶液加入至含银前驱体溶液中，此时可观察到溶液发生明显的颜色变化，呈黄色且不透明。
S4. 悬浮液的陈化及表征。
将合成好的悬浮液在水浴锅中继续保温、搅拌30 min，以使反应完全，然后取出即可。
用吸管将少量悬浮液滴在导电胶上，80℃烘干，既可用扫描电镜观察晶种颗粒的形貌和大小。该纳米晶种扫描电镜图参照说明书附图7，该实施例制备的纳米晶种尺寸极小，约为300 nm左右，但尺寸均匀，稳定性好，无明显沉降。利用该纳米晶种生长后所得的结晶型银粉，其扫描电镜图参照说明书附图8所示。
利用上述各实例中的纳米晶种制备得到结晶性银粉，对其进行测试，得到的激光粒度数据如表1所示：
表1 激光粒度数据表
从上述中，可以看出：通过本发明中的方法，可以简单地制备不同粒径、分散性良好、一致性优异的纳米晶种溶液，且通过调整晶种粒径尺寸及晶种用量，可以简单地调整合成的微米粉体的尺寸，且均能保持较好的结晶性，粉体的激光粒度数据表明其具有较窄的粒度分布范围、良好的一致性。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。
Claims (6)
1.一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1. 分别配置硝酸银溶液、还原剂溶液、稳定剂溶液和分散剂溶液；其中，所述硝酸银溶液和还原剂溶液的浓度分别为0.1~0.6mol/L和0.1~0.48mol/L，硝酸银溶液和还原剂溶液物质的量比为1：0.8~1.6；稳定剂溶液的浓度为0.02~1mol/L，分散剂溶液的浓度为20~100mg/ml；稳定剂的物质的量是硝酸银的0.035~0.317倍；其中，所述稳定剂为氯化钾、氯化钠、溴化钾、溴化钠、乙二胺、草酸钠、柠檬酸钠中的一种或两种；所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、聚乙烯吡咯烷酮K90、聚乙烯醇、丁二酸、阿拉伯胶、吐温65、吐温80、甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇中的一种或两种；
S2. 将硝酸银溶液、还原剂溶液、稳定剂溶液和分散剂溶液预热至20~60℃，在搅拌状态下，将硝酸银溶液全部滴加至分散剂溶液中，然后加入稳定剂溶液，以形成稳定的前驱体溶液；
S3. 间隔5~30min后，向前驱体溶液中加入还原剂溶液，调节还原剂溶液的pH值；
S4. 将合成的晶种溶液继续搅拌、陈化，使晶种达到稳定状态，即能用于诱导生长结晶型银粉。
2.根据权利要求1所述的一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，其特征在于：所述硝酸银溶液和还原剂溶液的浓度为0.3~0.5mol/L，物质的量比为1：0.8~1，分散剂溶液的浓度为30~60mg/ml。
3.根据权利要求1所述的一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，硝酸银溶液的滴加速率为800~2000ml/min。
4.根据权利要求3所述的一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，将硝酸银溶液、还原剂溶液、稳定剂溶液和分散剂溶液预热至20~40℃，硝酸银溶液的滴加速率为1000~1600ml/min。
5.根据权利要求1所述的一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，还原剂溶液的加入速率为1000~1600ml/min，还原剂pH为2~10。
6.根据权利要求1所述的一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法，其特征在于：所述分散剂的用量为硝酸银质量的2~20倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311243925.4A CN116984622B (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311243925.4A CN116984622B (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116984622A CN116984622A (zh) | 2023-11-03 |
| CN116984622B true CN116984622B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=88523469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311243925.4A Active CN116984622B (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116984622B (zh) |
Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007075886A2 (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | The Research Foundation Of State University Of New York | Non-spherical semiconductor nanocrystals and methods of making them |
| JP2010070793A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 球状銀粉およびその製造方法 |
| CN102407342A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-04-11 | 山东大学 | 粒径可精确控制的纳米银粉的制备方法 |
| WO2013133103A1 (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | 住友金属鉱山株式会社 | 銀粉及びその製造方法 |
| JP2013194290A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Dic Corp | 銅ナノワイヤーの製造方法 |
| CN104646683A (zh) * | 2015-02-28 | 2015-05-27 | 湖南汇通科技有限责任公司 | 一种粒度可控的球形银粉及其制备方法 |
| JP2015110824A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-06-18 | 住友金属鉱山株式会社 | 銀粉及びその製造方法 |
| WO2015194536A1 (ja) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | 国立大学法人大阪大学 | 銀粒子の合成方法、銀粒子、導電性ペーストの製造方法、および導電性ペースト |
| CN105436517A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-30 | 苏州思美特表面材料科技有限公司 | 一种利用纳米晶种诱导生产金属粉末的制备方法 |
| CN105817645A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-03 | 溧阳市立方贵金属材料有限公司 | 一种可控粒度的超纯银粉的制备方法 |
| CN106583746A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-04-26 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种太阳能电池板银粉的制备方法 |
| JP2018035424A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 銀粉の製造方法及び銀粉 |
| KR20180133043A (ko) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 대주전자재료 주식회사 | 은 입자 및 이의 제조방법 |
| CN109079152A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-25 | 湖州贝斯特包装科技有限公司 | 一种太阳能电池银粉制备方法 |
| CN110102777A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-09 | 刘焕明 | 一种诱导生长高结晶银粉的制备方法 |
| CN110303168A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-08 | 郴州市金贵银业股份有限公司 | 一种纳米银粉的制备方法 |
| CN111922356A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-13 | 山东建邦胶体材料有限公司 | 一种具有纳米银表面结构的微晶银粉及其制备方法 |
| CN112475311A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-03-12 | 山东建邦胶体材料有限公司 | 一种粒径可精确控制的类球形银粉及其制备方法 |
| CN115401209A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-29 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种粒度可控纳米银粉的制备方法 |
| CN115780824A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-03-14 | 苏州银瑞光电材料科技有限公司 | 一种高烧结活性银粉的制备方法及应用 |
-
2023
- 2023-09-26 CN CN202311243925.4A patent/CN116984622B/zh active Active
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007075886A2 (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | The Research Foundation Of State University Of New York | Non-spherical semiconductor nanocrystals and methods of making them |
| JP2010070793A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 球状銀粉およびその製造方法 |
| CN102407342A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-04-11 | 山东大学 | 粒径可精确控制的纳米银粉的制备方法 |
| WO2013133103A1 (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | 住友金属鉱山株式会社 | 銀粉及びその製造方法 |
| JP2013194290A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Dic Corp | 銅ナノワイヤーの製造方法 |
| JP2015110824A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-06-18 | 住友金属鉱山株式会社 | 銀粉及びその製造方法 |
| WO2015194536A1 (ja) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | 国立大学法人大阪大学 | 銀粒子の合成方法、銀粒子、導電性ペーストの製造方法、および導電性ペースト |
| CN104646683A (zh) * | 2015-02-28 | 2015-05-27 | 湖南汇通科技有限责任公司 | 一种粒度可控的球形银粉及其制备方法 |
| CN105436517A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-30 | 苏州思美特表面材料科技有限公司 | 一种利用纳米晶种诱导生产金属粉末的制备方法 |
| CN105817645A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-03 | 溧阳市立方贵金属材料有限公司 | 一种可控粒度的超纯银粉的制备方法 |
| JP2018035424A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 銀粉の製造方法及び銀粉 |
| CN106583746A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-04-26 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种太阳能电池板银粉的制备方法 |
| KR20180133043A (ko) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 대주전자재료 주식회사 | 은 입자 및 이의 제조방법 |
| CN109079152A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-25 | 湖州贝斯特包装科技有限公司 | 一种太阳能电池银粉制备方法 |
| CN110102777A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-09 | 刘焕明 | 一种诱导生长高结晶银粉的制备方法 |
| CN110303168A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-08 | 郴州市金贵银业股份有限公司 | 一种纳米银粉的制备方法 |
| CN111922356A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-13 | 山东建邦胶体材料有限公司 | 一种具有纳米银表面结构的微晶银粉及其制备方法 |
| CN112475311A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-03-12 | 山东建邦胶体材料有限公司 | 一种粒径可精确控制的类球形银粉及其制备方法 |
| CN115401209A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-29 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种粒度可控纳米银粉的制备方法 |
| CN115780824A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-03-14 | 苏州银瑞光电材料科技有限公司 | 一种高烧结活性银粉的制备方法及应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Preparation and characterization of nano silver-doped mesoporous titania photocatalysts for dye degradation;N.N.Binitha;《Catalysis Today》;76-80 * |
| 晶种法制备微米级球形银粉的超声诱导空化处理;李雪嵩;《黄金》;4-7 * |
| 晶种法制备银纳米材料;郝波;《科技创新与应用》;30-31 * |
| 粒径可控的微纳米银粉制备及在导电油墨中的应用;薛文明;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;1-86 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116984622A (zh) | 2023-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110434355B (zh) | 一种高振实密度高分散性球形银粉的制备方法 | |
| CN104148665B (zh) | 一种结晶银粉的制备方法 | |
| CN108555312B (zh) | 一种片状银粉的制备方法 | |
| CN112475311A (zh) | 一种粒径可精确控制的类球形银粉及其制备方法 | |
| CN110102777B (zh) | 一种诱导生长高结晶银粉的制备方法 | |
| CN108117055B (zh) | 一种电池级磷酸铁的制备方法和生产装置 | |
| CN110355380B (zh) | 一种六方片状微米晶银粉的制备方法 | |
| CN103100722B (zh) | 一种高振实单分散银粉的制备方法 | |
| CN102744417A (zh) | 一种高长径比纳米银线的制备方法 | |
| CN110899722B (zh) | 一种通过化学法合成的薄型单晶片状银粉及其制备方法 | |
| CN102248177B (zh) | 激光诱导球型银粉制备方法 | |
| CN112536445A (zh) | 一种微纳米树枝状银粉及其制备方法和应用 | |
| Byranvand et al. | One pot green synthesis of gold nanowires using pomegranate juice | |
| CN115055690A (zh) | 一种晶粒定向聚集的全球形多晶银粉及其制备方法 | |
| CN116984622B (zh) | 一种诱导结晶型微米尺寸银粉生长的纳米晶种制备方法 | |
| CN111659901A (zh) | 一种亚微米级银粉的制备方法 | |
| CN116329567A (zh) | 一种两步法制备高分散微晶银粉的方法及微通道反应设备 | |
| CN115401209B (zh) | 一种粒度可控纳米银粉的制备方法 | |
| CN112191860B (zh) | 一种连续调节金纳米颗粒表面粗糙度的化学合成方法 | |
| CN113547132A (zh) | 一种水热法制备纳米银粉的方法及纳米银粉 | |
| CN107755711A (zh) | 一种正方微纳米银粉制备方法 | |
| CN105543956B (zh) | 一种单晶态超支化铂纳米胶体的制备方法 | |
| CN113000852A (zh) | 一种亚微米级或微米级单分散单晶导电金球及其制备方法 | |
| CN113084189A (zh) | 一种银粉的制备方法 | |
| CN116550988B (zh) | 片状、类球形形貌混合的超细银粉及其制备方法 |
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 |