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纳米材料是近年来化学、物理、材料学科研究的前沿领域。纳米银粉基于其粉体粒径小,而具有比表面积大、活性大、催化活性高、熔点低、烧结性能好等优点,同时还保留了金属银的导电性好、抗菌性能好,电铸银颜色光亮、增强拉曼散射的效应等优点,使纳米银粉广泛用作催化剂材料、防静电材料、低温超导材料、电子浆料、医用抗菌材料、电极材料、生物传感器材料和生物标记物、光电器件等,所应用领域涵盖了化工、超导、医学、光学、电子、电器等行业。因此,纳米银具有巨大的市场潜力和应用价值,关于其制备和性能研究越来越受到研究人员的极大关注。
化学还原法是制备纳米银的常见方法之一,其优点是制得的银粒子尺寸最小可达到几个纳米,而且操作简单、容易控制,缺点也很明显,产物不易转移和组装,容易包含杂质,易发生聚集。为了使纳米银粒子更容易应用于实际,降低制备成本、开发操作简单的制备工艺和减少杂质影响是当务之急。
本研究采用化学还原法,分别用连二亚硫酸钠和盐酸羟胺为还原剂,EDTA为络合剂,通过控制反应条件,旨在寻找能够得到良好粒径大小、反应条件温和的新型还原剂。结果表明,以连二亚硫酸钠直接还原硝酸银得到平均粒径为130nm的银粉。在引入络合剂EDTA之后,以连二亚硫酸钠还原Ag-EDTA络合溶液得到平均粒径为58 nm的银粉,以盐酸羟胺还原Ag-EDTA络合溶液得到平均粒径为110 nm的银粉。
研究表明,络合试剂EDTA与Ag+络合后形成的螯合结构能够有效抑制晶核的生长,有利于制得更小粒径、粒度分布更均匀、分散更好的纳米银粉。且络合试剂的使用扩大了化学还原法制备纳米银的还原剂选择范围,有利于找到一种更优良的还原剂,用更简单的工艺、试剂条件下制备纳米级银粉。