以无机金属氧化物为载体的纳米银及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种以无机金属氧化物为载体的纳米银的制备方法，该材料由纳米银颗粒附着无机金属氧化物粉末的表面构成；这种无机金属氧化物包括ＳｉＯ↓［２］、ＴｉＯ↓［２］、ＺｒＯ↓［２］等等。制得的复合物纳米银的含量为０．５－８％重量；所述金属氧化物的粒径为１微米－１０微米，所述纳米银的粒径为１０－５０纳米。本发明专利技术使纳米银颗粒通过溶胶凝胶法吸附在金属氧化物颗粒的表面，使生长在金属氧化物载体上的纳米银颗粒获得高度的分散性和稳定性。使纳米银的应用范围更加广泛，效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米材料，特别是一种以无机金属氧化物为载体的纳米银；本专利技术还涉及所述以无机金属氧化物为载体的纳米银的制备方法。
技术介绍
纳米银粒子属于纳米贵金属粒子，是指粒径在1～100mm之间的金属银微粒，也称为超微贵金属粒子。纳米银材料的优异性能取决于其独特的微观结构，纳米银粒子具有显著的表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，因而显示出不同于常规材料的生物、热、光、电、磁、催化和敏感等特性，使其能应用于生物医学、光学、电子学、光电材料、催化剂、磁性材料等许多领域。目前，纳米银已广泛应用的领域有医用、抗菌材料以及导电材料等领域。例如，中国专利技术专利CN87100231A(公开日1987年11月18日中)公开了一种抗菌防臭织物，将腈纶织物先后与Cu+、碱性绿4复合交联，产品对金葡球菌、白葡球菌、MRSA、白色念球菌等有抑菌功效，可用于防臭的内衣裤、袜、鞋垫和医药、食品工业的工作服。美国专利(专利号5785972，公开日1998年7月28日)利用纳米银和蜂蜜及蜡菊油配制了一种防止烧伤和烫伤感染的膏剂，可涂敷在人体伤口上防止感染。美国专利(专利号6136228，公开日2000年10月24日)把纳米银溶液与涂料混合配制成透明导电涂料，可以作为抗静电涂料。由于纳米银粒子极小，表面能很大，很容易团聚，所以制备纳米银粒子都要加入载体以增加纳米银粒子的稳定性，防止它团聚。目前，纳米银的制备方法主要有化学还原法、射线辐照法。如美国专利6660058(公开日2003年12月9日)以十二烷基璜酸钠为保护剂来制备纳米银溶液。中国专利CN1583332A(公开日2005年2月23日)采用分散保护胶体溶液掺入硝酸银溶液和还原剂溶液的银溶胶氧化还原反应，来控制银粒子大小的增长，以制得纳米银溶胶。上述专利报道中所制备的纳米银是以胶体纳米银形式存在的。这种胶体银是纳米银颗粒很不稳定，在一定的时间内会发生纳米银聚集而从分散介质中沉淀出来。中国专利CN1359775(公开日2002年7月24日)所公开的一种激光气相制备纳米银粒子的方法，它是将硝酸银溶液进行超声雾化处理，在与光敏气体和载气混合后，一起进入反应室与激光束正交相遇，反应室气压低于常压并动态维持在设定值，在光敏气体SF6的光能吸收和传递作用下，反应区温度超过硝酸银的热分解温度，使得硝酸银完全分解，形成银粒子核，并在随后的急冷过程中形成纳米银粒子。中国专利CN1557588(公开日2004年12月29日)公开了以辐射化学来制备纳米银粒子的方法，其工艺过程中，主要以硝酸银为银粒子的来源，以异丙醇(IPA)为水溶液中氧化性自由清除剂；并通过亲水性的表面活性剂聚乙烯醇(PVA)来控制晶核的生长速度以控颗粒尺寸，并且利用电子加速器产生的电子束进行辐照处理，将辐照后的溶液经洗、离心分离，烘干，得到纳米银粉末。上述两种方法工艺难控制，工业化生产可行性小。为了解决上述方法中存在的问题，中国专利CN1623897(公开日2005年6月8日)发布一种含有纳米银的二氧化硅粉末的制备方法。该制备方法是将硝酸银固体加入到去离子水中溶解，制备成硝酸银溶液，将表面活性剂的溶液加入到该溶液中，再加入还原剂，生成粒径在1-100纳米的纳米银溶胶，然后加入二氧化硅胶体，纳米银将吸附到纳米二氧化硅胶体颗粒上，得到载纳米银的二氧化硅胶体。但是，这种吸附作用力很弱，纳米银粒子很容易脱离二氧化硅颗粒。另外，这种方法制备的纳米银浓度也不够高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以无机金属氧化物为载体的纳米银的制备方法，采用溶胶凝胶法，使纳米银颗粒吸附着在金属氧化物表面，使生长在金属氧化物粉末载体上的纳米银颗粒获得高度的分散性和稳定性，使纳米银的应用范围更加广泛，效果更好。本专利技术的目的还在于提供所述方法制备的以无机金属氧化物为载体的纳米银。本专利技术以无机金属氧化物为载体的纳米银的制备方法，包括如下步骤(1)将硝酸银0.15g-2.40g与异丙醇、无机金属醇盐、氨水混合搅拌4-12小时；(2)将步骤(1)得到的产物过滤、水洗，得到吸附银氨络离子的无机金属氧化粉末；(3)将步骤(2)得到的粉末分散在水中，滴加还原剂的水溶液，形成悬浮液；(4)将步骤(3)得到的悬浮液过滤、水洗，干燥后得到以无机金属氧化物为载体的纳米银粒子。步骤(1)中，所述的无机金属醇盐优选Si(OC2H5)4、Ti(OC4H9)4或Zr(OC3H7)4。步骤(3)中所述还原剂是硼氢化钠或柠檬酸钠，其水溶液的浓度没有特殊要求，一般采用饱和溶液。步骤(3)中，还原反应时间优选10min-3h。得到的以金属氧化物为载体的纳米银粒子，由纳米银颗粒附着在金属氧化物粉末的表面构成；其中纳米银的含量为0.5-8％重量；所述金属氧化物粉末的粒径为1微米-100微米，所述纳米银的粒径为10-50纳米。本专利技术与现有技术相比具有如下优点本专利技术制备复合纳米银的方法简单易行，易于推广应用。得到的产品纯度高，均匀，分散性，好含银量最高可达10％。产品的应用更为广泛，是高功能的导电、抗菌和催化材料，可以广泛应用于催化剂材料、电池电极材料、抗菌材料、光子晶体材料、电子和视觉传感器、低温导热材料和导电浆料等领域。具体实施例方式实施例1以SiO2为载体的纳米银材料的制备(1)将0.15g硝酸银与450ml异丙醇、45ml Si(OC2H5)4、45ml氨水混合搅拌4小时；(2)将步骤(1)得到的产物过滤、水洗，得到吸附银氨络离子的二氧化硅粉末；(3)将步骤(2)得到的吸附银氨络离子的二氧化硅粉末分散在水中，向其中滴加还原剂的水溶液，反应时间10min；(4)将步骤(3)得到的悬浮液过滤、水洗，所得的粉末干燥后得到以二氧化硅粉末为载体的纳米银粒子。其中，二氧化硅粒径为5个微米左右，纳米银粒径为15个纳米左右。纳米银的含量为0.5％。实施例2以SiO2为载体的纳米银材料的制备(1)将0.3g硝酸银与450ml异丙醇、45ml Si(OC2H5)4、45ml氨水混合搅拌12小时；(2)将步骤(1)得到的产物过滤、水洗，得到吸附银氨络离子的二氧化硅粉末；(3)将步骤(2)得到的吸附银氨络离子的二氧化硅粉末分散在水中，向其中滴加还原剂的水溶液，反应时间3h；(4)将步骤(3)得到的悬浮液过滤、水洗，所得的粉末干燥后得到以二氧化硅粉末为载体的纳米银粒子。其中，二氧化硅粒径为10微米左右，纳米银粒径为20个纳米左右。纳米银的含量为1％。实施例3以TiO2为载体的纳米银材料的制备(1)将0.6g硝酸银与450ml异丙醇、80ml Ti(OC4H9)4、45ml氨水混合搅拌4小时；(2)将步骤(1)得到的产物过滤、水洗，得到吸附银氨络离子的二氧化钛粉末；(3)将步骤(2)得到的吸附银氨络离子的二氧化钛粉末分散在水中，向其中滴加还原剂的水溶液，反应时间30min；(4)将步骤(3)得到的悬浮液过滤、水洗，所得的粉末干燥后得到以二氧化钛粉末为载体的纳米银粒子。其中，二氧化钛粒径为4微米左右，纳米银粒径为25个纳米左右。纳米银的含量为2％。实施例4以TiO2为载体的纳米银材料的制备(1)将1.2g硝酸银与450ml异丙醇、80ml Ti(OC4H9)4、45ml氨水混合搅拌12小时； (2)将步骤(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以无机金属氧化物为载体的纳米银的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（１）将硝酸银０．１５ｇ－２．４０ｇ与异丙醇、无机金属醇盐、氨水混合搅拌４－１２小时；（２）将步骤（１）得到的产物过滤、水洗，得到吸附银氨络离子的无机金属 氧化粉末；（３）将步骤（２）得到的粉末分散在水中，滴加还原剂的水溶液，形成悬浮液；（４）将步骤（３）得到的悬浮液过滤、水洗，干燥后得到以无机金属氧化物为载体的纳米银。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾钫，袁铁，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]