本发明专利技术公开了一种纳米金属的制备方法，用来制备纳米金属。其特点包括以下步骤：将化学纯金属盐溶解于乙二醇中形成金属盐乙二醇溶液，将化学纯聚乙烯吡咯烷酮溶解于乙二醇中形成聚乙烯吡咯烷酮乙二醇溶液；将乙二醇放入到反应容器中加热并保温；将前述金属盐乙二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮乙二醇溶液通过注射器同时缓慢注入到反应容器中，注射完毕后，持续对反应液加热并将温度；用去离子水溶解聚乙烯吡咯烷酮；用离心机分离、清洗，即得纳米金属。本发明专利技术利用乙二醇沸点高、可溶解多种金属盐的特性，通过对温度的详细校准来控制成核和生长工艺，制备出了包括较难还原金属在内的各种纳米金属，制备方法过程简单、重复性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
纳米金属材料在催化、成像、电子、信息存储以及传感器方面有着重要的应用，因此最近几十年来纳米金属材料的合成工艺研究一直是个热点工作。纳米金属的内在性质是由材料的结构、形貌、晶形等确定的，而在合成纳米金属材料过程中，可以通过对合成工艺的控制来调节纳米金属的结构、形状、晶形等，因此，制备工艺对纳米金属的性质和应用起到重要作用。目前，通常采用硼氢化物、水合联氨以及次亚磷酸盐等作还原剂，在水溶液中还原制备金属颗粒，产物的结晶度一般不高，而且还原剂中的硼或磷等元素很容易与金属结合形成杂质化合物，并且这些强还原剂在反应过程比较剧烈，不容易控制。文献“Nagasawa H，Maruyama M，Komatsu T，Isoda S，Kobayashi T.Phys Stat Sol 2002；19167.”公开了一种用硬脂酸和氢氧化钠以及硝酸银在水溶液中通过置换分解制备纳米银颗粒，反应分多步进行，过程复杂，并且工艺的可重复性差，无法从制备工艺上控制颗粒的形貌、晶形和结构等。
技术实现思路
为了克服现有技术制备方法过程复杂、重复性差的不足，本专利技术提供一种，采用乙二醇为还原剂和熔剂，聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，通过金属盐制备纳米金属颗粒。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案一种，包括下述步骤(a)将化学纯金属盐溶解于乙二醇中形成0.1～0.25mL/L的金属盐乙二醇溶液，将化学纯聚乙烯吡咯烷酮溶解于乙二醇中形成0.2～0.375mL/L的聚乙烯吡咯烷酮乙二醇溶液；(b)将乙二醇放入到反应容器中加热到120～170℃并保温30分钟；(c)将步骤(a)配制的金属盐乙二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮乙二醇溶液通过注射器同时缓慢注入到反应容器中，注射完毕后，持续对反应液加热并将温度保持在120～200℃；(d)40分钟后，将反应液倒入去离子水中，反应液∶去离子水＝1∶5，用去离子水溶解聚乙烯吡咯烷酮；(e)用离心机在6000rpm分离、清洗，即得纳米金属。所述的乙二醇加热到180～200℃时，回流150～720分钟。本专利技术的有益效果是由于采用乙二醇为还原剂和熔剂，采用聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，利用乙二醇沸点高、可溶解多种金属盐的特性，通过对温度的详细校准来控制成核和生长工艺，制备出了包括较难还原金属在内的各种纳米金属，制备方法过程简单、重复性好。附图说明图1是本专利技术所制备的纳米银颗粒X-衍射图谱。图2是本专利技术所制备的纳米银颗粒在140℃反应30分钟的显微形貌照片。图3是本专利技术所制备的纳米银颗粒在160℃反应30分钟，存储三个月后的的显微形貌照片。图4是本专利技术所制备的纳米铋颗粒X-衍射图谱。图5是本专利技术所制备的纳米铋颗粒在回流150分钟的显微形貌照片。具体实施例方式实施例1，用化学纯硝酸银、化学纯聚乙烯吡咯烷酮(以下简称PVP)按化学剂量比1∶1.5进行称量配料将2.98g硝酸银溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.25mL/L的硝酸银乙二醇溶液，将2.91g PVP溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.375mL/L的PVP乙二醇溶液。取60ml乙二醇溶剂放入到反应容器中加热到120℃持续30分钟，然后将硝酸银的乙二醇溶液和PVP的乙二醇溶液通过注射器缓慢注入到反应容器中，注射完毕后，持续对反应液加热40分钟，然后将反应液倒入去离子水中，反应液∶去离子水＝1∶5，用去离子水溶解颗粒表面的PVP，用离心机在6000rpm分离10分钟，连续清洗三次，即得到纳米银，然后将纳米银颗粒溶入丙酮中存储。实施例2，用化学纯硝酸银、化学纯PVP按化学剂量比1∶1.5进行称量配料将1.79克硝酸银溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.15mL/L的硝酸银乙二醇溶液，将1.75gPVP溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.225mL/L的PVP乙二醇溶液。取60ml乙二醇溶剂放入到反应容器中加热到140℃持续30分钟，然后将硝酸银的乙二醇溶液和PVP的乙二醇溶液通过注射器缓慢注入到反应容器中，注射完毕后，持续对反应液加热40分钟，然后将反应液倒入去离子水中，反应液∶去离子水＝1∶5，用去离子水溶解颗粒表面的PVP，用离心机在6000rpm分离10分钟，连续清洗三次，即得到纳米银，然后将纳米银颗粒溶入丙酮中存储。从图2的扫描电镜照片中可以很明显的看出晶粒的单分散性好，呈现三角形或多边形状，大小均匀，平均粒径在100nm，晶体发育完整，从图1的X衍射图谱可以看出最终的产物为面心立方结构，原料的反应完全，没有杂相出现。实施例3，用化学纯硝酸银、化学纯PVP按化学剂量比1∶1.5进行称量配料将2.38克硝酸银溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.2mL/L的硝酸银乙二醇溶液，将2.33gPVP溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.3mL/L的PVP乙二醇溶液。取60ml乙二醇溶剂放入到反应容器中加热到160℃持续30分钟，然后将硝酸银的乙二醇溶液和PVP的乙二醇溶液通过注射器缓慢注入到反应容器中，注射完毕后，持续对反应液加热40分钟，然后将反应液倒入去离子水中，反应液∶去离子水＝1∶5，用去离子水溶解颗粒表面的PVP，用离心机在6000rpm分离10分钟，连续清洗三次，即得到纳米银，然后将纳米银颗粒溶入丙酮中存储。从图3的扫描电镜照片中可以很明显的看出金属颗粒在存储3个月后无团聚现象，颗粒呈现单分散性，反应形成的颗粒为准球形，形貌均一，大小均匀，平均粒径在100nm，晶体生长完整。实施例4，用化学纯硝酸银、化学纯PVP按化学剂量比1∶1.5进行称量配料将2.98g硝酸银溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.25mL/L的硝酸银乙二醇溶液，将2.91gPVP溶解于60ml乙二醇溶剂中形成0.375mL/L的PVP乙二醇溶液。取60ml乙二醇溶剂放入到反应容器中加热到180℃持续30分钟，然后将硝酸银的乙二醇溶液和PVP的乙二醇溶液通过注射器缓慢注入到反应容器中，注射完毕后，持续对反应液加热40分钟，然后将反应液倒入去离子水中，反应液∶去离子水＝1∶5，用去离子水溶解颗粒表面的PVP，用离心机在6000rpm分离10分钟，连续清洗三次，即得到纳米银，然后将纳米银颗粒溶入丙酮中存储。实施例5，用化学纯硝酸铋、化学纯PVP按化学剂量比1∶1进行称量配料将4.85g硝酸铋溶解于100ml乙二醇溶剂中形成0.1mL/L的硝酸铋乙二醇溶液，将1.11gPVP溶解于100ml乙二醇溶剂中形成0.1mL/L的PVP乙二醇溶液。将两种混合溶液用注射器缓慢加入反应器中，持续加热反应溶液在200℃，回流150分钟，然后将反应液倒入去离子水中，反应液∶去离子水＝1∶5，用去离子水溶解颗粒表面的PVP，用离心机在6000rpm分离6分钟，连续清洗三次，即得到纳米铋，然后将纳米银颗粒溶入丙酮中存储。从图4的X衍射图谱上可以看出反应产物为纯相的铋颗粒，原料反应完全，从图5的扫描电镜照片中可以明显看出纳米铋颗粒为圆球形状，这是由于铋元素的熔点比较低，铋颗粒在溶液的长大过程中出现了颗粒的重溶，最终形成单分散性的圆球型铋颗粒。实施例6，用化学纯硝酸铋、化学纯PVP按化学剂量比1∶1进行称量配料将4.85g硝酸铋溶解于100ml乙二醇溶剂中形成0.1mL/L的硝酸铋乙二醇溶液，将1.11g本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米金属的制备方法，其特征包括下述步骤：（ａ）将化学纯金属盐溶解于乙二醇中形成０．１～０．２５ｍＬ／Ｌ的金属盐乙二醇溶液，将化学纯聚乙烯吡咯烷酮溶解于乙二醇中形成０．２～０．３７５ｍＬ／Ｌ的聚乙烯吡咯烷酮乙二醇溶液；（ｂ ）将乙二醇放入到反应容器中加热到１２０～１７０℃并保温３０分钟；（ｃ）将步骤（ａ）配制的金属盐乙二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮乙二醇溶液通过注射器同时缓慢注入到反应容器中，注射完毕后，持续对反应液加热并将温度保持在１２０～２００℃； （ｄ）４０分钟后，将反应液倒入去离子水中，反应液∶去离子水＝１∶５，用去离子水溶解聚乙烯吡咯烷酮；（ｅ）用离心机在６０００ｒｐｍ分离、清洗，即得纳米金属。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：樊惠庆，史运泽，张福平，李进，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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