纳米银粉的液相还原制备方法
摘要：纳米银粉因粒径小(1～100nm)、比表面积大、表面活性位点多、高导电性等优良特点，已被广泛用作各类电池的电极材料。
本文综述了纳米银粉的液相还原制备及其各方面应用，对今后的发展趋势进行了展望。
关键词：纳米银粉、液相还原、制备
Liquid phase reduction method for preparing nanometer silver powder Abstract: Nanosilver powder has been widely applied in the electrode materials due to its small grainsize，large specific surface areas，many active sites Oil the surface，and high conductivity．This paper reviews the nanosilver liquid preparation and all aspects of application of the reduction, the future development trends are discussed.
Key words:nanosilver powder、reduction in liquid phase、Preparation
引言
人类社会进入21世纪以来，高新技术发展迅速，特别是生物、信息和新材料等代表了高新技术的发展方向。
在信息产业飞速发展的今天，新材料领域有一项技术引起了世界各国政府和科技界的高度关注，这就是纳米科技。
[]6纳米材料被誉为21世纪最有前途的材料, 自20 世纪80 年代以来逐渐成为各国研究开发的重点, 引起人们极大的关注, 其应用已十分广泛, 在磁性材料、电子材料、光学材料以及高强、高密度材料的烧结、催化、传感等方而有广阔的应用前景。
银纳米粒子不仅具有一般纳米粒子的性质, 作为贵金属纳米的重要一员, 具有独特的光学、电学、催化性质, 可广泛应用于催化剂材料、电池电极材料、低温导热材料和导电材料等。
而且, 与其他金属纳米材料相比, 银纳米粒子具有最优良的导电性能和较好电催化性能, 将银纳米粒子修饰到电极上有着较大的应用价值和前景。
因此, 研究纳米银的制备方法具有重要意义, 纳米银的制备及改进技术从纳米抗菌材料起始以来就成为研究者及开发商们广泛关注的热点。
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1、纳米银粉的基本概念和性质
纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米微粒组成。
银粉是一种重要的贵金属粉末，广泛的应用于催化剂、抗菌材料、医药材料、电子浆料等领域。
[]1纳米粉末是指尺寸范围为1～100nm的粉末，是介于单个原子、分子与宏观物体之间的原子集合体，是一种典型的介观
体系。
由于它的比表面积大、表面原子数多、表面能高。
存在大量的表面缺陷和悬挂键。
具
有高度的不饱和性质及很高的化学反应活性。
表现出小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应
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和宏观量子隧道效应等。
金属纳米粉末具有不同于传统材料的物理、化学性质的奇异特性。
纳米银材料的物理化学性能稳定，在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能。
同时在表面增强拉曼光谱、表面增强共振散射光谱、分子生物学、超分子体系等领域也占有极为重要的地位，是基础理论研究的重要材料之一，现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域，同时在免疫分析、传感器研制、分子电子学等方面也得到了广泛的应用口。
因此，研究纳米银粉的制备方法具有重要
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意义。
2、纳米银粉的液相还原制备
纳米银粉的制备方法有很多种，按反应状态可分为气相法、固相法和液相法。
其中液相化学还原法是目前实验室和工业上广泛采用的一种方法。
该方法工艺条件易控制，设备要求
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相对不高，生产速度快、产率高，便于工业化大规模生产。
2.1液相化学还原法的原理
液相化学还原法的基本原理是用还原剂把银从它的盐或配合物水溶液或有机体系中以粉末形式沉积出来[]7。
常用的还原剂有抗坏血酸、不饱和醇、柠檬酸钠、肼及肼的化合物等。
根据不同的反应介质和体系特性，液相化学还原法可分为微乳液法、溶胶-凝胶法、沉淀法和离子液体法等。
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2.2微乳液法
微乳液法是近年来发展起来的制备纳米粒子的新方法。
其制备纳米银粒子的一般过程是：首先分别配制Ag+和还原剂的微乳液，然后混合两种微乳液体系，使还原剂分子通过胶束膜进入到Ag+胶束中发生还原反应，银粒子就会均匀分散在微乳液胶束中。
然后将纳米微粒与微乳液分离，再以有机溶剂除去附着在表面的表面活性剂，最后经干燥处理即可得到纳米微粒的固体样品。
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2.3溶胶-凝胶法
溶胶凝胶法的基本原理是将醇盐或金属的无机盐水解，然后将溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧，最后得到纳米粉末。
该法制得的产品纯度高，颗粒均匀且细小，过程容易控
制.
2.4沉淀法
沉淀法是液相化学合成高纯度纳米微粒应用最广泛的方法之一。
它是将沉淀物加入到金属盐溶液中进行沉淀处理，再将沉淀物脱水或分解而得到纳米微粒。
其中包括直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、沉淀转化法等。
该法操作工艺简单，但很容易引入杂质，并且有多方面因素影响粒径的大小，如沉淀剂的选择及溶液的pH 值、浓度等，故不好控制其粒径的
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均匀性，所得粒径偏大。
2.5离子液体法
离子液体为室温或低温下呈液态的有机盐。
它具有蒸气压小、难挥发、无污染、对无机和有机材料有良好的溶解能力及可以重复使用等优点。
在实验中离子液体不仅作为溶剂而且作为修饰剂阻止了纳米银颗粒的团聚。
此种方法有待推广到各种纳米颗粒的制备。
离子液体法制备纳米银粒子的一般过程为：首先Ag+被还原为Ag0，在Ag0 聚集成纳米微粒时，由于新生成的纳米银微粒的表面能很大，容易和离子液体形成强的吸附，即在纳米银粒子的表面形成了一层离子液体的修饰层，同时离子液体包覆在纳米银粒子表面。
综上所述，微乳液法和离子液体法虽然能够合成出粒径仅为十几纳米且分散性较好的纳米银粒子，但目前仅局限于实验室操作，还需经过一定时间的模拟和放大才能应用于工业化生产中。
溶胶-凝胶法和沉淀法的应用较为普遍，但得到的纳米银颗粒粒径较大且粒度分布
[]5
宽，不适用于特殊的光电学领域。
3.结论
纳米银的制备方法很多, 这些制备方法各有优缺点, 而液相还原法由于优点突出具有很大的优势。
采用现有的方法, 已合成出多种粒径的球形纳米银粒子和各种颜色的纳米银溶胶, 也合成出纳米银线和树枝状的具有一定空间结构的银纳米材料等。
随着科技的发展, 未来的纳米银生产技术将向低成本、低消耗、低污染的方向发展。
同时, 避免纳米粒子制备后的团聚也是值得重视的问题。
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