一种低振实高比表超细银粉的制备方法

技术领域

本发明涉及贵金属材料制备技术领域，具体的说是一种低振实高比表超细银粉的制备方法。

背景技术

随着电子工业、新能源等技术领域的快速发展，微电子产品正趋向微型化、集成化、智能化。粒径为1.0μm以下超细银粉作为一种具有很高表面活性和优良导电性能的功能材料，广泛应用于导电浆料、能源工业、复合材料、催化剂、抗菌材料等领域。为了适应这种趋势，发达国家都致力于厚膜浆料、贵金属粉末等的研究开发，我国该领域研究也取得了长足的发展。目前国内外制备银粉的方法有很多，主要有研磨法、雾化法、蒸发凝聚法、电化学沉积法、溶胶凝胶法、液相还原法等。其中液相还原法是指在分散剂的保护作用下通过化学还原反应把银从它的盐或配合物的溶液中以粉体的形式还原出来。液相还原法操作工艺简单，投入小，产量高，损耗少，性能好而成为目前最有发展前景的制备方法之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种低振实高比表超细银粉的制备方法，利用液相还原法，对还原过程中还原剂、分散剂给予科学合理的控制，制备出粒径小、振实密度低、比表面积高的超细银粉。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种低振实高比表超细银粉的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将高分子保护剂溶于纯水中得到质量体积浓度为0.1~0.2g/L的高分子保护剂溶液1L；将氢氧化钠固体溶于纯水中得到质量体积浓度为50~100g/L的氢氧化钠溶液1L，将表面改性剂溶解于无水乙醇溶液中，得到质量体积浓度为0.01~0.1g/L的表面改性剂-无水乙醇溶液；

步骤二、在质量体积浓度为150~300g/L的硝酸银溶液中先加入步骤一配制的高分子保护剂溶液，再加入步骤一配制的氢氧化钠溶液，总加液时间为4~8min，边加入边搅拌，搅拌速度为200~600rpm，然后加入还原剂进行合成反应10-30min，静置1-2h，然后将反应后的溶液固液分离；

步骤三、将步骤二分离所得的固体用纯水洗涤数次，至滤液的电导率≤50μs/cm时，固液分离，加入步骤一配制的表面改性剂-无水乙醇溶液，在60℃下于烘箱中烘干10~20h，得到银粉；

步骤四、将步骤三所得的银粉筛分，得到平均粒径0.54~0.79μm、比表面积在2.12~2.48m

优选的，所述步骤一中高分子保护剂为聚乙二醇、明胶或丁二酸中的一种。

优选的，所述步骤一中还原剂为乙二胺、水合联氨或甲醛中的一种。

优选的，所述步骤一中表面改性剂为异构硬脂酸、油酸或聚丙烯酰胺中的一种。

本发明制备方法简便、产量高、重复性好，易规模化生产。

所述步骤三中检测滤液中导电率所用的试剂为质量百分比浓度为1%的氯化钠溶液。

本发明在硝酸银溶液中先加入高分子保护剂溶液，再加入强碱溶液，并通过控制反应体系的温度来制备还原银粉，所得银粉平均粒径0.54~0.79μm、比表面积在2.12~2.48m

本发明采用良好的高分子保护剂，并且在控制反应体系反应温度的情况下通过反应时间控制银粉的粒度。氢氧化钠的选择是控制粒度均匀集中的关键，能够更好地通过控制银粉形核与生长速率来达到获得粒径小、比表面积高的银粉产品的目的。

本发明中，表面活性剂的选择是为了改善合成的小粒径银粉分散性。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明实施例所制备的超细银粉地电镜照片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施，进一步详细说明本发明所述的技术方案。

实施例1

一种低振实高比表超细银粉的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一、将10g明胶溶于纯水中得到质量体积浓度为0.1g/L的高分子保护剂溶液1L；将50g氢氧化钠溶于纯水中得到质量体积浓度为50g/L氢氧化钠溶液1L，将5g异构硬脂酸脂酸溶解于无水乙醇中得到质量体积浓度为0.1g/L的表面改性剂-无水乙醇溶液50ml；

步骤二、在质量体积浓度为300g/L的硝酸银溶液1L中先加入步骤一制备的高分子保护剂溶液，再加入步骤一制备的氢氧化钠溶液，总加液时间为8min，边加入边搅拌，搅拌速度为200rpm；加入乙二胺500g进行合成反应10min，后静置1h，然后将反应后的溶液固液分离；

步骤三、将步骤二分离所得的固体用纯水洗涤数次，至滤液的电导率≤50μs/cm时，固液分离，加入步骤一所制备的表面改性剂-无水乙醇溶液后，在60℃下于烘箱中烘干20h，得到银粉；

步骤四、重复上述步骤5次，将步骤三所得的银粉筛分，经检验，得到平均粒径0.75~0.79μm、比表面积在2.12~2.20m

表1

实施例2

一种低振实高比表超细银粉的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一、将20g丁二酸溶于纯水中得到质量体积浓度为0.2g/L的高分子保护剂溶液1L；将80g氢氧化钠溶于纯水中得到质量体积浓度为80g/L的氢氧化钠溶液1L，将2g聚丙烯酰胺溶解于无水乙醇中得到质量体积浓度为0.04g/L的表面改性剂-无水乙醇溶液50ml；

步骤二、在质量体积浓度为150g/L的硝酸银溶液1L中先加入步骤一制备的高分子保护剂溶液，再加入步骤一制备的氢氧化钠溶液，总加液时间为4min，边加入边搅拌，搅拌速度为600rpm，加入水合联氨720g进行合成反应30min，后静置1.5h，然后将反应后的溶液固液分离；

步骤三、将步骤二分离所得的固体用纯水洗涤数次，至滤液的电导率≤50μs/cm时，固液分离，加入步骤一所制备的表面改性剂-无水乙醇溶液后，在60℃下于烘箱中烘干12h，得到银粉；

步骤四、重复上述步骤5次，将步骤三所得的银粉筛分，得到平均粒径0.54~0.62μm、比表面积在2.48~2.33m

表2

实施例3

一种低振实高比表超细银粉的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一、将15g聚乙二醇溶于纯水中得到质量体积浓度为0.15g/L的高分子保护剂溶液1L；将100g氢氧化钠溶于纯水中得到质量体积浓度为100g/L的氢氧化钠溶液1L，将1g聚丙烯酰胺溶解于无水乙醇中得到质量体积浓度为0.01g/L的表面改性剂-无水乙醇溶液50ml；

步骤二、在质量体积浓度为250g/L的硝酸银溶液1L中先加入步骤一制备的高分子保护剂溶液，再加入步骤一制备的氢氧化钠溶液，总加液时间为6min，边加入边搅拌，搅拌速度为500rpm；加入甲醛480g进行合成反应25min，后静置2h，然后将反应后的溶液固液分离；

步骤三、将步骤二分离所得的固体用纯水洗涤数次，至滤液的电导率≤50μs/cm时，固液分离，加入步骤一制备的表面改性剂-无水乙醇溶液后，在60℃下于烘箱中烘干10h，得到银粉；

步骤四、重复上述步骤5次，将步骤三所得的银粉筛分，得到平均粒径0.65~0.74μm、比表面积在2.19~2.13m

表3