專利名稱：一種粒度均勻超細銀粉的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池正極銀漿的微細銀粉的制備方法，特別涉及一種粒度均勻超細銀粉的制備方法。
背景技術(shù)：
銀粉是一種重要的貴金屬粉末，廣泛應用于催化劑、抗菌材料、醫(yī)藥材料、電子漿料等領域。其中，銀粉在電子漿料中的應用最引人關(guān)注。由于金屬銀具有良好的導電性，銀可以成為制作電子漿料和導電圖層的主要原料，隨著我國電子工業(yè)的快速發(fā)展，以及太陽能電池作為一種新型能源的廣泛普及，銀粉市場的需求潛力越來越大。銀粉的形貌及粒徑分布決定其作為導電圖層的效率高低。制備微細粒子的主要方法分為固相法、氣相法和液相法。其中液相法具有設備簡單、原料容易獲得、產(chǎn)率高、化學組成控制準確等特點，已經(jīng)得到了廣泛應用?；瘜W還原法是液相法最重要的方面，現(xiàn)在工業(yè)上所用微細銀粉大多采用此法制備。化學還原法制備所得的銀粉顆粒的特點在于粒子表面包有一層表面活性劑分子，使粒子間不易團聚；同時，通過選擇不同的還原劑和表面活性劑可以控制微粒的粒徑。在還原劑方面，還原劑的強弱決定了反應時晶核生成的數(shù)量。強還原劑傾向于形成更多的晶核，而弱還原劑則更促進晶核的長大。該領域?qū)λ想?、抗壞血酸等強還原劑研究較完善，但對于弱還原劑則無經(jīng)驗可循。查閱近十年的專利可發(fā)現(xiàn)一種超細球形銀粉的制備方法，包括制備硝酸銀溶液、 還原劑，該方法包括以下步驟調(diào)整硝酸銀溶液的濃度；調(diào)節(jié)硝酸銀溶液的PH值到1-7 ；制備還原劑混合溶液；將還原劑混合溶液調(diào)控至與硝酸銀溶液相近溫度后，再攪拌條件下將還原及混合溶液與硝酸銀溶液混合進行反應，用去離子水洗滌反應后的沉淀物，再用無水乙醇洗滌1-2次；在50-80°C真空下烘干，就可得0. 3 3. Ομπι的不同粒徑的球形銀粉。 (劉秉寧，張文華，李海彪，馬淑珍。超細球形銀粉的制備方法，公開號CN1387968，申請日 2001年5月沈日)。該方法的缺點是銀粉粒徑分布不均勻，并且工藝效率低，難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種銀粉振實密度高、單分散性好、表面光滑，比表面積小并且易于大規(guī)模生產(chǎn)的粒度均勻超細銀粉的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，其特征在于，將硝酸銀-乙二胺混合液和含有酒石酸鉀、保護劑和穩(wěn)定劑的混合還原液均勻混合反應，所得沉淀經(jīng)清洗干燥后即為粒度均勻超細球形銀粉。所述的硝酸銀-乙二胺混合液中含硝酸銀34-42. 5g/L，乙二胺24. 04-30. 05g/L。
所述的混合還原液的組分及含量為硝酸銀摩爾量0. 55-0. 7倍的酒石酸鉀、5-15 倍作為保護劑的阿拉伯樹膠、以及2g-2. 5g/L作為穩(wěn)定劑的納米金膠。所述的混合反應是指在恒溫水浴35-70°C下，反應10-60min，待反應后沉降 10-12小時候?qū)⑸锨宸磻旱谷ト∑涑恋怼Ｋ龅幕旌戏磻猩婕暗娜萜骶?0-82°C下，100-200g/L Na0H,50-120ml/LH202 的溶液中清洗10-20min，然后用去離子水洗凈。所述的清洗干燥是指將混合反應的沉淀用去離子水清洗至電導率2-5uS/cm，再用無水酒精或丙酮清洗2-4次，最后在鼓風干燥箱內(nèi)40-75°C，干燥5-12小時。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明率先采用弱還原劑酒石酸鉀制備銀粉，通過對條件的控制來改變銀粉的形貌，并得到了較為分散，粒度均勻的微細銀粉。本發(fā)明所制得銀粉振實密度高、粒徑分散范圍窄、其顆粒球形度高，表面光滑，比表面積小并且易于大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1為采用本發(fā)明方法制得的銀粉的電鏡圖；圖2為采用本發(fā)明方法制得的銀粉的另一電鏡圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1對所用反應用容器、攪拌棒等，均應該在75°C下，150g/LNa0H、50ml/L H202的溶液中煮15min。充分使反應器表面羥基化，避免反應時產(chǎn)生銀鏡。清洗后的反應器應用去離子水洗凈。配制銀氨溶液，其中硝酸銀34g/L、乙二胺溶液M.04g/L。配制混合還原液，酒石酸鉀^g/L、阿拉伯樹膠2g/L、納米金膠2g/L用去離子水配制成混合還原液500mL。在恒溫水浴條件下，將銀乙二胺氨溶液和混合還原液均勻混合進行反應，控制反應溫度在70°C，反應時間lOmin。將反應后的溶液轉(zhuǎn)移至另一個干凈的燒杯中，靜置沉降12小時，將上清液倒去，然后把沉淀的銀粉用去離子水清洗至電導率3 μ s/cm，再用無水酒精清洗2次。將洗凈的銀粉在鼓風干燥箱內(nèi)35°C，干燥12小時。最后將干燥后的銀粉進行打粉，過篩網(wǎng)即可成粉。如圖1-2所示，實施例1所制出銀粉，振實密度:4. 5g/ml比表面積0. 63m2/gD50 1. 87um和很窄的粒度分布。實施例2對所用反應用容器、玻璃棒等，均應該在80°C下，150g/LNa0H、50ml/LH202的溶液中煮lOmin。充分使反應器表面羥基化，避免反應時產(chǎn)生銀鏡。清洗后的反應器應用去離子水洗凈。配制銀乙二胺氨溶液，其中硝酸銀42.5g/L、乙二胺30.05g/L。配制混合還原液， 酒石酸鉀32. 5g/L、阿拉伯樹膠2. 5g/L、納米金膠2. 5g/L用去離子水配制成500mL混合還原液。在恒溫水浴條件下，將銀氨溶液和混合還原液均勻混合進行反應，控制反應溫度在 40°C，反應時間30min。將反應后的溶液轉(zhuǎn)移至另一個干凈的燒杯中，靜置沉降12小時后將上清反應液倒去，然后把沉淀的銀粉用去離子水清洗至電導率5 μ s/cm，再用無水酒精清洗 3次。將洗凈的銀粉在鼓風干燥箱內(nèi)35°C，干燥12小時。最后將干燥后的銀粉進行打粉， 過篩網(wǎng)即可成粉。實施例2所制出銀粉，振實密度:4. 7g/ml比表面積0. 51m2/g D50 2. 02um和很窄的粒度分布。實施例3對所用反應用容器、攪拌槳等，均應該在82°C下，175g/LNa0H、50ml/LH202的溶液中煮lOmin。充分使反應器表面羥基化，避免反應時產(chǎn)生銀鏡。清洗后的反應器應用去離子水洗凈。配制銀乙二胺氨溶液，其中硝酸銀37.4g/L、乙二胺^5.5g/L。配制混合還原液。 酒石酸鉀28. 6g/L、阿拉伯樹膠2. 2g/L、納米金膠2. 2g/L用去離子水配制成500mL混合還原液。在恒溫水浴，將銀氨溶液和混合還原液均勻混合進行反應，控制反應溫度在35°C反應時間60min。對反應后的銀粉進行后處理。待反正后沉降12小時后將上清反應液倒去，然后把沉淀的銀粉用去離子水清洗至電導率2 μ s/cm，再用酒精清洗2次。將洗凈的銀粉在鼓風干燥箱內(nèi)35°C，干燥12小時。最后將干燥后的銀粉進行打粉，過篩網(wǎng)即可成粉。實施例3所制出銀粉，振實密度:4. 3g/ml比表面積0. 43m2/g D50 1. 76um和很窄的粒度分布。
權(quán)利要求
1.一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，其特征在于，將硝酸銀-乙二胺混合液和含有酒石酸鉀、保護劑和穩(wěn)定劑的混合還原液均勻混合反應，所得沉淀經(jīng)清洗干燥后即為粒度均勻超細球形銀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，其特征在于，所述的硝酸銀-乙二胺混合液中含硝酸銀34-42. 5g/L，乙二胺24. 04-30. 05g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，其特征在于，所述的混合還原液的組分及含量為硝酸銀摩爾量0. 55-0. 7倍的酒石酸鉀、5-15倍作為保護劑的阿拉伯樹膠、以及2g-2. 5g/L作為穩(wěn)定劑的納米金膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，其特征在于，所述的混合反應是指在恒溫水浴35-70°C下，反應10-60min，待反應后沉降10-12小時候?qū)⑸锨宸磻旱谷ト∑涑恋怼?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，其特征在于，所述的混合反應中涉及的容器均在70-82°C下，100-200g/L Na0H、50-120ml/L H2O2的溶液中清洗 10-20min，然后用去離子水洗凈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，其特征在于，所述的清洗干燥是指將混合反應的沉淀用去離子水清洗至電導率2-5uS/cm，再用無水酒精或丙酮清洗2-4次，最后在鼓風干燥箱內(nèi)40-75°C，干燥5-12小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粒度均勻超細銀粉的制備方法，將硝酸銀-乙二胺混合液和含有酒石酸鉀、保護劑和穩(wěn)定劑的混合還原液均勻混合反應，所得沉淀經(jīng)清洗干燥后即為粒度均勻超細球形銀粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制得銀粉振實密度高，粒徑分散范圍窄，其顆粒球形，粒徑微小，比表面積小并且易于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號B22F9/24GK102328094SQ20111030126
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者宗志杰, 延陽, 王新, 胡曉斌, 趙斌元, 陳冉 申請人:上海交通大學