CN1169883C - 纳米级氧化银及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种纳米级氧化银，其平均粒径为80-100nm，最大粒径与最小粒径之差≤5nm。其制法是将硝酸银加水溶解，在搅拌下逐渐加入浓氨水，配成银氨溶液。另将固体氢氧化钠和保护剂加水搅拌溶解，配成碱溶液。保护剂可以是聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。将银氨溶液在搅拌下逐渐加入到碱溶液中，再充分搅拌后，离心过滤出氧化银，经洗涤和真空干燥后，即得稳定性和分散性好、粒度分布均匀的纳米级氧化银。该方法可用于工业化生产。
Description
本发明涉及纳米级氧化银及其生产工艺。
氧化银(Ag2O)广泛应用于电子元器件、扣式电池、防腐剂、净化剂、玻璃着色剂和研磨剂、化工催化剂等行业。工业用银中有30％的银用于氧化银(或硝酸银)生产，其中电子元器件行业所消耗的氧化银约占氧化银总产量的90％。目前，国内氧化银生产主要采用硝酸银溶液与氢氧化钠溶液反应，得到氧化银沉淀后，经过洗涤、分离和干燥得到氧化银成品。产品的主要技术指标包括氧化银含量、澄清度试验及硝酸不溶物、游离碱、硝酸盐、盐酸不沉物含量，干燥失重等。
主要存在的问题有：
1.现行产品对颗粒度没有定指标，颗粒度难以达到不同行业的需要。在用银的电子元器件生产中，氧化银一般用来制作氧化银浆，通过球磨方式磨细后与其它物料混合(约需要7天左右)，再通过丝网印刷到器件基片上。氧化银颗粒度的大小直接影响到所制备的氧化银浆的质量和丝印的费用，进而影响到器件质量。这一行业所要求的氧化银颗粒度越小越好。国内外现行生产工艺难以做到。在化工催化剂、医药防腐剂以及玻璃着色剂等行业所用氧化银同样要求颗粒度赵小越好。
2.国产氧化银的纯度虽然可以达到国标，但由于现行工艺上的原因，产品颗粒太大，容易包裹杂质，要得到高纯或超纯氧化银难度很大。
本发明的目的是提供一种稳定的、分散性好、粒度分布均匀的纳米级氧化银及其制备方法。
本发明的技术思想：硝酸银溶液直接与氢氧化钠溶液反应时，溶液中的Ag+浓度过大，生成的氧化银微粒在反应体系中的生长速度过快，同时颗粒之间很容易团聚，导致得到的氧化银产品颗粒过大。若能降低反应时Ag+的浓度，使氧化银的生成速度加快而生长速度减慢，同时在氧化银颗粒生成后立即被保护起来。阻止团聚现象的发生，则可得到颗粒度极小的氧化银颗粒产品。
因此本发明的技术方案如下：
一种纳米级氧化银，其平均粒径≤100nm，并且其最大粒径与最小粒径之差≤5nm。
一种纳米级氧化银生产工艺，它是将硝酸银配成水溶液，加入浓氨水得到银氨溶液，逐渐加入到预先加有保护剂的氢氧化钠溶液中，超细氧化银沉淀即生成。经过过滤、洗涤和干燥得到平均粒径为80-100nm的超细氧化银。
上述的保护剂可以是聚乙烯吡咯烷酮，或者是聚乙烯醇。
具体的做法是：
将硝酸银50-100份(质量，下同)溶于300份水中，在搅拌下逐渐加入浓氨水100-400份，配成银氨溶液。另将固体氢氧化钠20-40份和0.2-1.0份保护剂加水500份，搅拌溶解，配成碱溶液。保护剂可以是聚乙烯吡咯烷酮或者是聚乙烯醇。将上述银氨溶液在搅拌下逐渐加入到上述碱溶液中，再充分搅拌4-8小时后，离心过滤出氧化银，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3次，在温度低于80℃下真空干燥，即得纳米级氧化银。本发明方法制备的纳米级氧化银粒径为80-100nm，稳定性、分散性好，粒度分布均匀。
采用本发明的生产工艺，得到的氧化银平均粒径为100nm以下，最大粒径与最小粒径之差≤5nm，由于采用了保护剂，因此具有很好的稳定性和分散性。
实施例1
将硝酸银50Kg溶于300L水中，在搅拌下逐渐加入浓氨水100L，配成银氨溶液。另将固体氢氧化钠40Kg和0.2Kg保护剂(聚乙烯吡咯烷酮，简称PVP，分子量为30000)加水500L，搅拌溶解，配成碱溶液。将银氨溶液在搅拌下逐渐加入到碱溶液中，再充分搅拌4h后，离心过滤出氧化银，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3次，在温度为80℃真空干燥，即得纳米级氧化银。本实施例所生产的纳米级氧化银平均粒径为88nm，最大粒径与最小粒径之差≤5nm。
实施例2
将硝酸银100Kg溶于300L水中，在搅拌下逐渐加入浓氨水100L，配成银氨溶液。另将固体氢氧化钠25Kg和1.0Kg保护剂(聚乙烯吡咯烷酮，分子量为30000)加水500L，搅拌溶解，配成碱溶液。将银氨溶液在搅拌下逐渐加入到碱溶液中，再充分搅拌8h后，离心过滤出氧化银，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3次，在温度为80℃真空干燥，即得纳米级氧化银。本实施例所生产的纳米级氧化银平均粒径为100nm，最大粒径与最小粒径之差≤5nm。
实施例3
将硝酸银100Kg溶于300L水中，在搅拌下逐渐加入浓氨水400L，配成银氨溶液。另将固体氢氧化钠40Kg和1.0Kg保护剂(聚乙烯吡咯烷酮，分子量为30000)加水500L，搅拌溶解，配成碱溶液。将银氨溶液在搅拌下逐渐加入到碱溶液中，再充分搅拌8h后，离心过滤出氧化银，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3次，在温度为80℃真空干燥，即得纳米级氧化银。本实施例所生产的纳米级氧化银平均粒径为82nm，最大粒径与最小粒径之差≤5nm。
实施例4
将硝酸银50Kg溶于300L水中，在搅拌下逐渐加入浓氨水400L，配成银氨溶液。另将固体氢氧化钠40Kg和1.0Kg保护剂(聚乙烯吡咯烷酮，分子量为30000)加水500L，搅拌溶解，配成碱溶液。将银氨溶液在搅拌下逐渐加入到碱溶液中，再充分搅拌8h后，离心过滤出氧化银，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3次，在温度为80℃真空干燥，即得纳米级氧化银。本实施例所生产的纳米级氧化银平均粒径为80nm，最大粒径与最小粒径之差≤5nm。
实施例5
将硝酸银50Kg溶于300L水中，在搅拌下逐渐加入浓氨水100L，配成银氨溶液。另将固体氢氧化钠15Kg和0.2Kg保护剂(聚乙烯醇，简称PVA分子量为40000)加水500L，搅拌溶解，配成碱溶液。将银氨溶液在搅拌下逐渐加入到碱溶液中，再充分搅拌8h后，离心过滤出氧化银，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3次，在温度为80℃真空干燥，即得纳米级氧化银。本实施例所生产的纳米级氧化银平均粒径为92nm，最大粒径与最小粒径之差≤5nm。
Claims (2)
1.一种纳米级氧化银，其特征是其平均粒径为80～100nm，最大粒径与最小粒径之差为0～5nm。
2.一种根据权利要求1所述的纳米级氧化银的生产工艺，其特征是将硝酸银配制成水溶液，加入氨水得到银氨溶液，逐渐加入到预先加有保护剂的氢氧化钠溶液中，超细氧化银沉淀即生成，经过滤、洗涤和干燥，得到平均粒径为80～100nm的超细氧化银，其最大粒径与最小粒径之差为0～5nm，所述的保护剂是聚乙烯吡咯烷酮或者是聚乙烯醇。
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