專利名稱：在硅膠表面制備納米銀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在硅膠表面制備納米銀的方法，屬于納米復(fù)合材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
納米銀是一種新興的功能材料，廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、化工、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、電子、電器等行業(yè)，可以作為催化劑、傳感器、熱交換材料、殺菌劑、電池電極材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，納米銀制備技術(shù)迅速發(fā)展，方法多種多樣。按實(shí)施狀態(tài)，可分為乳液法、溶液法、氣相法；按反應(yīng)條件，有還原劑還原、光照、超聲、加熱、電極電解、γ射線輻射等；按反應(yīng)前驅(qū)體，有離子型的，也有高純度的固態(tài)銀；按制備機(jī)理，又可分為化學(xué)還原和物理蒸發(fā)兩大類。而直接把納米銀合成在載體表面，具有分散性好、活性高、應(yīng)用簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，是未來的發(fā)展趨勢(shì)。目前常用的載體有硅膠、沸石、層狀硅酸鹽等。
在制備銀硅膠復(fù)合材料時(shí)，目前大多數(shù)過程中是同步合成硅膠和銀，即銀和硅膠是幾乎同時(shí)形成的。這樣得到的樣品往往呈現(xiàn)相互包埋的結(jié)構(gòu)，銀顆粒內(nèi)嵌在硅膠中，不能充分發(fā)揮昂貴的銀的功效。
為改善這一狀況，又發(fā)展了已經(jīng)制備好的硅膠表面負(fù)載銀的方法。這里又分為兩類，一種是沉淀法，一種是浸漬法。前者形成的銀顆粒較大，團(tuán)聚嚴(yán)重；后者往往得到的是在硅膠表面呈現(xiàn)原子級(jí)分散的銀，而不是銀粒子，喪失了銀晶粒的特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種粒徑可控的在硅膠表面制備納米銀的方法。
本發(fā)明的在硅膠表面制備納米銀的方法，包括以下步驟1)配制水的體積分率為0.1％-20％的低級(jí)醇溶液，加入0.2-50g SiO2，攪拌混合均勻后，加入0.01-1g的無(wú)機(jī)堿，繼續(xù)攪拌10min-48hr；2)配制濃度為1-300g/L的Ag化合物的水溶液或醇溶液，攪拌條件下滴加至步驟1)得到的反應(yīng)體系中，于-20℃～70℃溫度下反應(yīng)10min-10hr，離心分離，干燥，得到在硅膠表面負(fù)載銀的復(fù)合材料。
本發(fā)明中，所說的低級(jí)醇可以為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及其醇類的同分異構(gòu)體，或者為它們的混合物；所說的Ag化合物可以是Ag的無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)鹽，如AgNO3、醋酸銀、酒石酸銀等；無(wú)機(jī)堿可以為NaOH、KOH等；
本發(fā)明通過在二元混合溶液中的反應(yīng)，在已有硅膠表面制備納米Ag晶粒，利用硅膠表面對(duì)Ag晶粒的穩(wěn)定作用，有效避免或減少了Ag粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象，并且可通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、各組分濃度、反應(yīng)時(shí)間、加料速率等參數(shù)控制Ag的晶粒粒度。該方法具有操作方便，合成工藝簡(jiǎn)單，無(wú)污染等特點(diǎn)，產(chǎn)品具有粒徑小，產(chǎn)品純度高，分布均勻，比表面積大的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明制得的復(fù)合材料的電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1將AgNO3溶解于乙醇中，配制成濃度為0.008g/ml的溶液。將200ml無(wú)水乙醇、0.5ml水加入三口燒瓶中，加入0.5g SiO2，在25℃的恒溫水浴環(huán)境下攪拌成均勻的懸浮液。加入0.054g NaOH，恒溫?cái)嚢?hr。攪拌條件下，以1ml/min的速率將30mlAgNO3乙醇溶液均速滴加進(jìn)三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌2hr后，通過離心分離得到固體沉淀。經(jīng)過多次乙醇洗滌后，烘干得到產(chǎn)品。X射線衍射分析，根據(jù)Scherrer公式計(jì)算可知，其平均粒徑為7.5nm，產(chǎn)品的電鏡照片見圖1，Ag粒子獨(dú)立分散于網(wǎng)絡(luò)狀的硅膠表面。
實(shí)施例2將醋酸銀溶解于乙醇中，配制成濃度為0.05g/ml的溶液。將200ml無(wú)水甲醇、40ml水加入三口燒瓶中，加入0.2g SiO2，在-20℃的恒溫水浴環(huán)境下攪拌成均勻的懸浮液。加入0.01g KOH，恒溫?cái)嚢?8hr。攪拌條件下，以1ml/min的速率將30ml醋酸銀乙醇溶液均速滴加進(jìn)三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌10hr后，通過離心分離得到固體沉淀。經(jīng)過多次乙醇洗滌后，烘干得到產(chǎn)品。X射線衍射分析，根據(jù)Scherrer公式計(jì)算可知，其平均粒徑為4.6nm。
實(shí)施例3將AgNO3溶解于水中，配制成濃度為0.3g/ml的溶液。將200ml無(wú)水乙醇、0.2ml水加入三口燒瓶中，加入50g SiO2，在70℃的恒溫水浴環(huán)境下攪拌成均勻的懸浮液。加入1g NaOH，恒溫?cái)嚢?0min。攪拌條件下，以0.5ml/min的速率將5ml AgNO3乙醇溶液均速滴加進(jìn)三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌10min后，通過離心分離得到固體沉淀。經(jīng)過多次乙醇洗滌后，烘干得到產(chǎn)品。X射線衍射分析，根據(jù)Scherrer公式計(jì)算可知，其平均粒徑為10.5nm。
實(shí)施例4
將酒石酸銀溶解于乙醇中，配制成濃度為0.005g/ml的溶液。將200ml無(wú)水乙醇、10ml水加入三口燒瓶中，加入0.2g SiO2，在60℃的恒溫水浴環(huán)境下攪拌成均勻的懸浮液。加入0.01g KOH，恒溫?cái)嚢?0hr。攪拌條件下，以10ml/min的速率將60ml酒石酸銀乙醇溶液均速滴加進(jìn)三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌3hr后，通過離心分離得到固體沉淀。經(jīng)過多次乙醇洗滌后，烘干得到產(chǎn)品。X射線衍射分析，根據(jù)Scherrer公式計(jì)算可知，其平均粒徑為11.2nm。
實(shí)施例5將醋酸銀溶解于異丙醇中，配制成濃度為0.002g/ml的溶液。將200ml無(wú)水異丙醇、5ml水加入三口燒瓶中，加入0.2g SiO2，在60℃的恒溫水浴環(huán)境下攪拌成均勻的懸浮液。加入0.01g KOH，恒溫?cái)嚢?0hr。攪拌條件下，以10ml/min的速率將150ml醋酸銀異丙醇溶液均速滴加進(jìn)三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌3hr后，通過離心分離得到固體沉淀。經(jīng)過多次乙醇洗滌后，烘干得到產(chǎn)品。X射線衍射分析，根據(jù)Scherrer公式計(jì)算可知，其平均粒徑為8.2nm。
實(shí)施例6將醋酸銀溶解于正丁醇中，配制成濃度為0.002g/ml的溶液。將200ml無(wú)水正丁醇、2.5ml水加入三口燒瓶中，加入0.2g SiO2，在60℃的恒溫水浴環(huán)境下攪拌成均勻的懸浮液。加入0.01g KOH，恒溫?cái)嚢?0hr。攪拌條件下，以10ml/min的速率將150ml醋酸銀正丁醇溶液均速滴加進(jìn)三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌3hr后，通過離心分離得到固體沉淀。經(jīng)過多次乙醇洗滌后，烘干得到產(chǎn)品。X射線衍射分析，根據(jù)Scherrer公式計(jì)算可知，其平均粒徑為9.7nm。
權(quán)利要求
1.在硅膠表面制備納米銀的方法，其特征是包括以下步驟1)配制水的體積分率為0.1％-20％的低級(jí)醇溶液，加入0.2-50g SiO2，攪拌混合均勻后，加入0.01-1g的無(wú)機(jī)堿，繼續(xù)攪拌10min-48hr；2)配制濃度為1-300g/L的Ag化合物的水溶液或醇溶液，攪拌條件下滴加至步驟1)得到的反應(yīng)體系中，于-20℃～70℃溫度下反應(yīng)10min-10hr，離心分離，干燥，得到在硅膠表面負(fù)載銀的復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅膠表面制備納米銀的方法，其特征是所說的低級(jí)醇為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及其醇類的同分異構(gòu)體，或者為它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅膠表面制備納米銀的方法，其特征是所說的Ag化合物是Ag的無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)鹽，選自AgNO3、醋酸銀或酒石酸銀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在硅膠表面制備納米銀的方法，其特征是所說的無(wú)機(jī)堿為NaOH或KOH。
全文摘要
本發(fā)明涉及在硅膠表面制備納米銀的方法，其步驟包括1)配制水的體積分率為0.1％－20％的低級(jí)醇溶液，加入0.2－50g SiO
文檔編號(hào)B22F9/16GK1748915SQ20051006125
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者蔣新 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)