【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及银粉制备，尤其涉及一种银粉表面纳米化的制备方法。
技术介绍
1、银粉作为导电填料，是电子浆料的重要组成部分，是决定浆料性能的关键材料，也是目前使用最为广泛且用量最大的一种贵金属粉体材料。银粉的粒径和形貌是影响银粉应用性能的关键指标。通常，微米粒径的银粉具有结晶度高、分散性好、导电性好的特征，而纳米粒径的银粉具有比表面积大、活性高的优点；但微晶大颗粒银粉一般烧结活性较低，而纳米级银粉一般分散性能差且制备成本高。因此，单纯的微米晶银粉、纳米级银粉在某些应用领域受到限制。
2、如在晶硅太阳能电池正面银浆应用领域，一般使用微米级球形银粉，浆料中银粉的组成比例高达90％左右，但银粉的堆积和填充密度、表面结构和烧结活性等直接影响正面银浆的烧结特性和导电性能。因此为了适应晶硅太阳能电池的快烧工艺，提出用微米晶银粉和少量纳米级银粉的复配使用，来满足晶硅太阳能电池正面银浆对丝网印刷适性、烧结活性和电性能等方面的综合性能要求。但是，由于纳米银粉的使用，随之而来的问题是浆料成本的增加，以及纳米银粉在浆料中是否能均匀分散等方面的操作复杂性和质量风险。
3、为解决上述问题，人们开始研究纳米银粉和微米晶银粉的复合结构，尤其是将纳米银复合在微米银粉的表面，从结构上首先可以保障纳米和微米银粉的微观上的均匀混合，更重要的是可以赋予微米晶银粉一个全新的纳米结构表面，使微米晶银粉有可能同时具备高导电性和高烧结活性的性能特征。
4、如专利cn101653826a公开了一种银粉的表面改性方法，即利用包覆机将纳米粉包覆于微
5、而利用化学法将纳米银与微米粉结合的方法，如专利cn111922356a公开了一种具有纳米银表面结构的微晶银粉及其制备方法，具体通过在湿化学氧化还原制备银粉的原位反应系统中得到金属表面纳米化的微米级银粉，但此方法生产工艺步骤较多，且工艺过程控制有极大的不确定性，合成的银粉存在团聚的风险。再如专利cn116618674a公开了一种表面高活性修饰银粉的制备方法，此方法先将银胶液体加入sncl2盐酸溶液中进行敏化，然后利用化学镀的方法对其进行表面纳米化，但此方法工艺复杂，需先利用氯化锡盐酸溶液对银粉进行敏化。
6、因此为了满足电子浆料对于银粉的应用要求，对银粉表面进行纳米化研究迫在眉睫。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种银粉表面纳米化的制备方法。本专利技术利用氧化还原法，在银粉洗涤工序时，对其进行表面纳米化，该方法简单易操作，条件温和，所得表面纳米化的银粉均匀一致，粒径分布窄，分散性高，且活性高，表面疏水性强。
2、为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
3、一种银粉表面纳米化的制备方法，包括以下步骤：
4、将银粉用乙醇分散后，加入硝酸银氨水络合物分散均匀，然后加入还原剂，搅拌反应5～10min，最后加入表面活性剂，继续搅拌反应5～10min，即获得表面纳米化的银粉。
5、进一步地，所述银粉的粒径为0.5～4.0μm，优选为1.0～3.0μm。
6、进一步地，所述硝酸银氨水络合物中，所述硝酸银的用量为银粉质量的1～10％，优选为1～8％；所述氨水的用量为硝酸银摩尔量的2～4倍，优选为2～3倍。
7、进一步地，所述还原剂选自抗坏血酸、水合肼、甲醛中的至少一种，优选为抗坏血酸；所述还原剂的用量为还原硝酸银所用摩尔质量的1～1.2倍。
8、进一步地，所述表面活性剂为脂肪族羧酸，优选为辛酸、十二酸、硬脂酸、油酸、软酯酸中的至少一种；所述表面活性剂的用量为银粉质量的0.3～2.0％，优选为0.5～2.0％。
9、进一步地，所述两次搅拌反应过程中的温度为室温，搅拌速度为1500～3000r/min。
10、进一步地，所述银粉表面纳米化过程中还包括固液分离、乙醇洗涤、干燥步骤。
11、进一步地，所述银粉经由下述方法制备得到：
12、将纳米银胶与分散剂混合，然后在搅拌状态下将硝酸银溶液和还原剂溶液同时滴加到分散剂中，滴加完毕后加入表面活性剂与ph调节剂，调节ph至5～6，搅拌反应，最后经固液分离、洗涤、干燥获得银粉。
13、优选地，所述分散剂选自聚乙二醇、聚乙烯醇、明胶、十二烷基苯磺酸钠、吐温80、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)和阿拉伯树胶中的至少一种；所述分散剂先溶于水配成溶液后使用，所述分散剂溶液中分散剂浓度为100～600g/l，更优选250g/l；所述分散剂用量为纳米银胶质量的8～15倍，更优选为10倍。
14、优选地，所述还原剂选自葡萄糖、硼氢化钠、甲醛、抗坏血酸、水合肼、对苯二酚、链烷醇胺和双氧水中的至少一种；所述还原剂溶液中还原剂浓度为0.1～5mol/l，更优选为1.5mol/l；所述还原剂用量为纳米银胶质量的10～20倍，更优选为17倍。
15、优选地，所述表面活性剂选自油酸、辛酸、软脂酸、硬脂酸等中的至少一种，所述表面活性剂的用量为生成的银粉质量的1～5％，更优选为3％。
16、优选地，所述ph调节剂包含但不限于硝酸、硝酸铵、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾溶液中的至少一种。
17、优选地，所述硝酸银溶液中硝酸银浓度为0.1～3mol/l，更优选为1mol/l；所述硝酸银的用量为纳米银胶质量的10～20倍，更优选为15倍。
18、优选地，所述纳米银胶中银颗粒的粒径为50～300nm，银颗粒的含量为0.5～4％，所述银颗粒具有亲水表面。只要满足上述条件的纳米银胶都可作为本专利技术的晶种。
19、本专利技术还提供了一种表面纳米化的银粉，由上述方法制备得到。
20、进一步地，所述银粉表面纳米银为银粉总质量的0.6～6％。
21、本专利技术还提供了上述表面纳米化的银粉在太阳能电池用银浆和/或电子元器件用电极银浆上的应用。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
23、1、本专利技术利用氧化还原法，在银粉洗涤工序时，对其进行表面纳米化，可实现对粒径为0.5～4.0μm范围的银粉进行表面纳米化，改性后的银粉粒径分布不变，银粉均匀一致，分散性高，振实密度高，且高速搅拌下粘度粘度增加不明显，而且触变性更佳，具有好的印刷性能；
24、2、本专利技术中表面纳米化后的银粉因纳米银烧结温度低，在烧结时银粉更易黏连，银粉之间接触更多，更易形成导电网络，银浆串阻降低；在烧结过程中表面纳米化后的银粉，在有机载体分解时银粉表面的纳米银先一步熔融使得银粉与玻璃粉更好的结合，由此使得印刷的线形保持比较好，获得较高的高宽比，电池转化效率提高；
【技术保护点】
1.一种银粉表面纳米化的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银粉的粒径为0.5～4.0μm，优选为1.0～3.0μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸银氨水络合物中，所述硝酸银的用量为银粉质量的1～10％，优选为1～8％；所述氨水的用量为硝酸银摩尔量的2～4倍，优选为2～3倍。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原剂的用量为还原硝酸银所用摩尔质量的1～1.2倍。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪族羧酸，优选为辛酸、十二酸、硬脂酸、油酸、软酯酸中的至少一种；所述表面活性剂的用量为银粉质量的0.3～2.0％，优选为0.5～2.0％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌反应过程中的温度为室温，搅拌速度为1500～3000r/min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银粉经由下述方法制备得到：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所
9.一种表面纳米化的银粉，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的表面纳米化的银粉，其特征在于，所述银粉表面纳米银为银粉总质量的0.6～6％。
...【技术特征摘要】
1.一种银粉表面纳米化的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银粉的粒径为0.5～4.0μm，优选为1.0～3.0μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸银氨水络合物中，所述硝酸银的用量为银粉质量的1～10％，优选为1～8％；所述氨水的用量为硝酸银摩尔量的2～4倍，优选为2～3倍。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原剂的用量为还原硝酸银所用摩尔质量的1～1.2倍。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪族羧酸，优选为辛酸、十二酸、硬脂酸、油酸、软酯酸中的至少一种；所述表面活性剂的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳云，陈波，马跃跃，彭鲁川，赵庆亮，陈子淳，
申请(专利权)人：山东建邦胶体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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