本發(fā)明屬于納米材料制備領(lǐng)域，具體為一種高濃度納米銀線的逐次添加制備工藝。

背景技術(shù)：

納米銀線是單質(zhì)銀的一種特殊的存在形式，其特殊的線形狀，即其極大的長(zhǎng)徑比使其在電子材料、能源化工、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用前景。納米銀線的長(zhǎng)徑比是其一個(gè)重要的參數(shù)，在某些特殊應(yīng)用，比如納米銀線型柔性透明導(dǎo)電膜、納米銀線型導(dǎo)電漿料等方面，較大的長(zhǎng)徑比會(huì)有更好的性能表現(xiàn)。

現(xiàn)有的納米銀線制備方法主要是“一鍋煮”的方式，即把所有的反應(yīng)物事先溶解好，然后加熱反應(yīng)，包括常規(guī)加熱方法、微波加熱、高壓加熱等方法，納米銀線的長(zhǎng)徑比等參數(shù)主要通過(guò)控制反應(yīng)物的種類與濃度來(lái)調(diào)節(jié)?！耙诲佒蟆钡姆椒ū容^方便，但是也有納米銀線長(zhǎng)徑比不高，長(zhǎng)徑比難以控制，納米銀線濃度太低造成反應(yīng)物的浪費(fèi)等問(wèn)題。

本發(fā)明即為解決納米銀線制備過(guò)程中長(zhǎng)徑比較低、濃度較低的問(wèn)題。通過(guò)將可溶性銀鹽分次加入的方法，可使得加入的銀鹽被還原后生長(zhǎng)在之前溶液中存在的納米銀線上，增加納米銀線的長(zhǎng)度和長(zhǎng)徑比；通過(guò)多次添加的方法，使得分散液中納米銀線的濃度有了顯著的提高，相較于“一鍋煮”納米銀線濃度普遍低于1%，這種逐次添加可溶性銀鹽的方法可以使納米銀線濃度提高到2%-5%。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種高濃度納米銀線的逐次添加制備工藝。

本發(fā)明的原理是：首先使用常規(guī)的納米銀線的制備方法，制備出初始的納米銀線的分散液，初始分散液納米銀線濃度較低，長(zhǎng)度、長(zhǎng)徑比也較低；通過(guò)添加含有硝酸、可溶性銀鹽、聚乙烯吡咯烷酮、納米銀線尺寸控制劑的納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充液，可以使初始納米銀線進(jìn)一步增長(zhǎng)。其中硝酸可以首先使初始納米銀線分散液中的納米銀顆粒、較短的納米銀線再次形成離子溶解，然后再次被乙二醇在高溫下還原，生長(zhǎng)在較粗較長(zhǎng)的初始納米銀線上，使納米銀線的純度得到提高；如果增長(zhǎng)補(bǔ)充液中又額外加入了銀離子，則可以與之前與硝酸反應(yīng)得到的銀離子一起，被還原生長(zhǎng)在較粗較長(zhǎng)的初始納米銀線上。通過(guò)多次添加納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充液，可以實(shí)現(xiàn)納米銀線濃度、長(zhǎng)度、長(zhǎng)徑比的調(diào)控。

本發(fā)明提出的一種高濃度超長(zhǎng)納米銀線的逐次添加制備工藝，具體步驟如下：

（1）初始納米銀線分散液的制備：將聚乙烯吡咯烷酮溶解于乙二醇中，制成1g/L-25g/L的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液；接著在聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液中加入可溶性銀鹽，控制可溶性銀鹽的濃度為1g/L-25g/L；溶解后，然后加入含有氯離子的可溶性化合物，使溶液中氯離子含量達(dá)到2μM/L-18mM/L；再加入可溶性納米銀線尺寸控制劑，納米銀線尺寸控制劑為含有鐵離子或銅離子的化合物，使溶液中鐵離子或銅離子濃度達(dá)到2μM/L-18mM/L；攪拌使所有化合物溶解，再加熱至80℃-200℃，攪拌反應(yīng)保持30min-48h，得到初始納米銀線分散液；

（2）配置納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充液：以可溶性銀鹽、硝酸、聚乙烯吡咯烷酮、可溶性納米銀線尺寸控制劑和溶劑為原料，混合攪拌使所有原料溶解；控制可溶性銀鹽的濃度為0g/L-200g/L,硝酸的濃度為1mM/L-100mM/L，聚乙烯吡咯烷酮的濃度為0g/L-250g/L，可溶性納米銀線尺寸控制劑的濃度為0μM/L-500mM/L，溶劑采用乙二醇；

（3）二次納米銀線分散液的制備：將步驟（2）中配置的納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充液加入到步驟（1）所得的初始納米銀線分散液中，在80℃-200℃溫度下，攪拌反應(yīng)保持30min-48h，得到二次納米銀線分散液；納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充液加入量為初始納米銀線分散液體積的0.5%-10%；

（4）三次與更多次納米銀線分散液的制備：將步驟（2）中配置的納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充液加入到步驟（2）所得的二次納米銀線分散液中，在80℃-200℃溫度下，攪拌反應(yīng)保持30min-48h，得到三次納米銀線分散液；納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充液加入量為初始納米銀線分散液體積的0.5%-10%；

（５）重復(fù)步驟（4），得到更多次納米銀線分散液。

本發(fā)明中，步驟（1）和（2）中所用可溶性銀鹽為硝酸銀、氰化銀、乳酸銀或醋酸銀中任一種。

本發(fā)明中，步驟（1）和（2）所用氯化物為可溶解在乙二醇中的并可電離出氯離子的化合物，具體為氯化鈉、氯化鉀、氯化鐵、氯化銅或氯化鋁中任一種。

本發(fā)明中，步驟（1）和（2）所用可溶性納米銀線尺寸控制劑為三價(jià)鐵、二價(jià)鐵、一價(jià)銅、二價(jià)銅的可溶性硝酸、鹽酸、硫酸、磷酸、羧酸或乙酰丙酮化合物中任一種。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.本發(fā)明可以制備高濃度的納米銀線分散液，濃度可達(dá)到5%。

2.本發(fā)明可以控制制備納米銀線的長(zhǎng)度、長(zhǎng)徑比等參數(shù)，其中可以制備極大長(zhǎng)度和極大長(zhǎng)徑比納米銀線。

附圖說(shuō)明

圖1表示實(shí)施例1制備的初始納米銀線；

圖2表示實(shí)施例1制備的二次納米銀線；

圖3表示實(shí)施例2制備的初始納米銀線；

圖4表示實(shí)施例2制備的二次納米銀線；

圖5表示實(shí)施例3制備的三次納米銀線；

圖6表示實(shí)施例4制備的四次納米銀線。

具體實(shí)施方式

下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

（1）將0.2g聚乙烯吡咯烷酮溶解在25ml乙二醇中，攪拌溶解；等聚乙烯吡咯烷酮完全溶解后加入0.25g硝酸銀，攪拌溶解；等硝酸銀完全溶解后加入氯化鐵，使鐵離子濃度為50μM/L，氯離子濃度為150μM/L。攪拌溶解完全后，將溶液加熱到160℃攪拌反應(yīng)1h，溶液從透明變成灰色，得到初始納米銀線分散液；

（2）配置納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充劑，其中硝酸0.2M/L,溶劑為乙二醇；

（3）將5ml納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充劑直接加入到初始納米銀線中，常溫?cái)嚢?0min后160℃攪拌反應(yīng)1h，得到二次納米銀線分散液。

實(shí)施例2

（1）將0.3g聚乙烯吡咯烷酮溶解在30ml乙二醇中，攪拌溶解；等聚乙烯吡咯烷酮完全溶解后加入0.20g硝酸銀，攪拌溶解；等硝酸銀完全溶解后加入硝酸銅和氯化鈉，使銅離子濃度為100μM/L，氯離子濃度為200μM/L。攪拌溶解完全后，將溶液加熱到180℃攪拌反應(yīng)45min，溶液從透明變成灰色，得到初始納米銀線分散液；

（2）配置納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充劑，其中硝酸銀40g/L，硝酸0.08M/L,聚乙烯吡咯烷酮20g/L，硝酸銅0.5mM/L，溶劑為乙二醇；

（3）將5ml納米銀線補(bǔ)充劑直接加入到初始納米銀線分散液中，常溫?cái)嚢?0min后180℃攪拌反應(yīng)45min，得到二次納米銀線分散液。

實(shí)施例3：

將實(shí)施例（1）中制備的二次納米銀線分散液中再次加入納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充劑，其成分為硝酸銀50g/L，硝酸0.2M/L,聚乙烯吡咯烷酮10g/L，溶劑為乙二醇，常溫?cái)嚢?0min后160度反應(yīng)1h，就得到三次納米銀線分散液。

實(shí)施例4：

將實(shí)施例（3）中制備的三次納米銀線分散液中再次加入納米銀線增長(zhǎng)補(bǔ)充劑，其成分為硝酸銀50g/L，硝酸0.2M/L,聚乙烯吡咯烷酮10g/L，溶劑為乙二醇，常溫?cái)嚢?0min后160度反應(yīng)1h，就得到四次納米銀線分散液。