超细银粉的制备工艺研究
发布时间：2021-04-01 01:31
以银粉作为导电相的电子浆料,在光伏、微电子和物联网等行业具有广泛的应用,银粉的应用性能取决于其粒径大小、形貌、分散度、粒度分布和振实密度。因此,研究亚微米级银粉的制备工艺具有重要意义。本文通过液相化学还原法,以硝酸银为银源,以抗坏血酸为还原剂,并加入各种添加剂,调节反应条件,探索影响超细银粉制备过程中的主要影响因素,从而制备出形貌和粒径可控的高品质银粉,并研究不同分散剂在硝酸银溶液中的作用。分别采用快速倒入和缓慢滴加的加料方式,对应的分散剂分别为阿拉伯树胶（GA）和聚乙二醇-4000（PEG-4000）,对制备银粉的工艺进行探究,得出以PEG-4000为分散剂的快速加料工艺所制备的银粉,其粒径更适合制备导电浆料。以柠檬酸钠为添加剂,通过控制添加量,可制备出球形银粉和片状银粉。对于球形银粉,pH<2.5时,银粉的分散度好,温度升高到65℃以上,会使组成银粉的小晶粒融合变大,当柠檬酸钠的浓度不小于0.0034mol/L时,银粉为球形。对于片状银粉,pH值越小,银粉的分散性越好,片状银粉厚度随温度的升高而增大,当T≥50℃时,银粉变为雪花状,只有当n（抗坏血酸/硝酸银）为0.6时,银粉...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３?颗粒形成过程中的不同机理图??
第７页??Ｌｏｏｐ?六１??图１．４髙聚物在金属纳米颗粒表面稳定化结构的示意图１７４１??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ??ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ??（２）静电斥力作用??ＤＬＶＯ理论利用颗粒间的吸引力和排斥力的相互影响来解释胶体的分散，说明了颗??粒表面带的电荷可以起到分散的作用。静电斥力作用［７５，７６］就是通过增加颗粒表面的电荷，??从而加强粒子间的静电斥力作用，提高溶液的分散性。増加静电斥力的方法有调节溶液??的酸碱度或者加入合适的电解质。??１．３．?３分散剂的研究进展??王爱丽等［７７１研究了?１０种含有不同基团的分散剂在银粉制备过程中的作用，具体有??聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸??钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、吐温－８０和山梨醇等，在室温下制备??银粉，所制备银粉的平均粒径为２－１３１ｎｍ。研究显示分散剂中的基团种类和还原剂的强??弱是影响银粉形貌的主要因素。在弱还原剂作用下，加入十六烷基三甲基溴化铵所制备??的是纳米银粉
?华东理工大学工程硕士学位论文??分子聚合物的复合体，从而使银离子在高聚物的保护在进行还原，促使形成高分散的金??属微纳米颗粒，如图１．５所示。但是若在银离子被还原之前，高聚物没有和金属离子结??合，则可能无法保证其分散性。??ｐｏｌｙｍｅｒ－ｍｅｔａｌ?ｉｏｎ?ｃｏｍｐｌｅｘ??Ｍｎ＋??／?＼??Ｍｎ＋＋??Ｈ．??ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ??ｐｏｌｙｍｅｒ??”?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ??讀＂?Ｒｂ??（ＫｅＩ：ＳｃＳｆＳ￡ｒ）?Ｐ〇ｌｙ￣?ａｔｏｍ?ｃｏｍｐｌｅｘ??图］．５?金属盐在髙分子稳定剂作用下的还原过程示意图??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ?ｓａｌｔｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｒｅｓｅｎｃｅ?ｏｆ?ａ?ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ??ｐｏｌｙｍｅｒ??可以看出，国内外对分散剂在超细银粉的制备中的作用己经有很多研宄，但由于影??响所制备银粉的因素有很多，从而对分散剂在其中的作用也产生了或多或少的影响，因??此还需要进一步研宄其中的关联作用。??１．４超细银粉的研宄进展及其市场现状??１．?４．?１球形银粉的制备工艺研究进展??球形银粉作为导电相广泛用于电子浆料的制备中，为了提高浆料印刷后的导电性，??需要对楽料所用银粉的形貌、分散度和粒径有一定的要求。目前，国内外己经有很多相??关的研究。??梁敏等叫］将油酸加入硝酸银中作为分散剂，用抗坏血酸将硝酸银还原成球形银粉，??其粒径分布在０．３－ｌ｜ｉｍ，且所制备的银粉纯度高，但振实密度不是很大，且银粉的粒径??较小
【参考文献】：
期刊论文
[1]高纯纳米银溶胶的绿色合成——电解法（英文）[J]. 徐光年,乔学亮,邱小林,陈建国. 稀有金属材料与工程. 2013(02)
[2]太阳能电池正极用银浆的研究及进展[J]. 李纪,黄惠,郭忠诚. 金属功能材料. 2012(05)
[3]微米球形银粉粒径的优化分析[J]. 郑娅,甘国友,严继康,杜景红,易健宏,陈忠文,张磊. 稀有金属材料与工程. 2012(09)
[4]室温甲酸铵液相还原法制备纳米银及表征[J]. 赖文忠,林幼卿,肖旺钏. 应用化工. 2012(02)
[5]多形貌纳米银的研究进展[J]. 何鑫,张梅,尹荔松,王忆,范海陆,阳素玉,赵修建,宋明霞. 材料导报. 2009(07)
[6]双还原剂法制备的三角形银纳米盘的吸收和发射光谱研究[J]. 郭斌,唐永建,罗江山,程建平. 贵金属. 2008(02)
[7]超声化学法制备树枝状纳米银的研究[J]. 邵丽,王西奎,国伟林,王金刚. 无机化学学报. 2007(10)
[8]水合联氨还原制备超细银粉[J]. 张健,吴贤,李程,奚正平. 稀有金属材料与工程. 2007(S3)
[9]超声膜扩散法制备纳米银粒子[J]. 王振阳,关晓,何洪,戴洪兴,訾学红. 高等学校化学学报. 2007(09)
[10]纳米银/环氧树脂复合材料的制备及其介电性能的研究（英文）[J]. 徐曼,冯军强,曹晓珑. 稀有金属材料与工程. 2007(08)
硕士论文
[1]液相化学还原法制备形貌粒径可控的超细银粉研究[D]. 郑亚亚.长沙理工大学 2015
本文编号：3112434
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３?颗粒形成过程中的不同机理图??
第７页??Ｌｏｏｐ?六１??图１．４髙聚物在金属纳米颗粒表面稳定化结构的示意图１７４１??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｏｌｙｍｅｒｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ??ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ??（２）静电斥力作用??ＤＬＶＯ理论利用颗粒间的吸引力和排斥力的相互影响来解释胶体的分散，说明了颗??粒表面带的电荷可以起到分散的作用。静电斥力作用［７５，７６］就是通过增加颗粒表面的电荷，??从而加强粒子间的静电斥力作用，提高溶液的分散性。増加静电斥力的方法有调节溶液??的酸碱度或者加入合适的电解质。??１．３．?３分散剂的研究进展??王爱丽等［７７１研究了?１０种含有不同基团的分散剂在银粉制备过程中的作用，具体有??聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸??钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、吐温－８０和山梨醇等，在室温下制备??银粉，所制备银粉的平均粒径为２－１３１ｎｍ。研究显示分散剂中的基团种类和还原剂的强??弱是影响银粉形貌的主要因素。在弱还原剂作用下，加入十六烷基三甲基溴化铵所制备??的是纳米银粉
?华东理工大学工程硕士学位论文??分子聚合物的复合体，从而使银离子在高聚物的保护在进行还原，促使形成高分散的金??属微纳米颗粒，如图１．５所示。但是若在银离子被还原之前，高聚物没有和金属离子结??合，则可能无法保证其分散性。??ｐｏｌｙｍｅｒ－ｍｅｔａｌ?ｉｏｎ?ｃｏｍｐｌｅｘ??Ｍｎ＋??／?＼??Ｍｎ＋＋??Ｈ．??ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ??ｐｏｌｙｍｅｒ??”?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ??讀＂?Ｒｂ??（ＫｅＩ：ＳｃＳｆＳ￡ｒ）?Ｐ〇ｌｙ￣?ａｔｏｍ?ｃｏｍｐｌｅｘ??图］．５?金属盐在髙分子稳定剂作用下的还原过程示意图??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ?ｓａｌｔｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｒｅｓｅｎｃｅ?ｏｆ?ａ?ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ??ｐｏｌｙｍｅｒ??可以看出，国内外对分散剂在超细银粉的制备中的作用己经有很多研宄，但由于影??响所制备银粉的因素有很多，从而对分散剂在其中的作用也产生了或多或少的影响，因??此还需要进一步研宄其中的关联作用。??１．４超细银粉的研宄进展及其市场现状??１．?４．?１球形银粉的制备工艺研究进展??球形银粉作为导电相广泛用于电子浆料的制备中，为了提高浆料印刷后的导电性，??需要对楽料所用银粉的形貌、分散度和粒径有一定的要求。目前，国内外己经有很多相??关的研究。??梁敏等叫］将油酸加入硝酸银中作为分散剂，用抗坏血酸将硝酸银还原成球形银粉，??其粒径分布在０．３－ｌ｜ｉｍ，且所制备的银粉纯度高，但振实密度不是很大，且银粉的粒径??较小
【参考文献】：
期刊论文
[1]高纯纳米银溶胶的绿色合成——电解法（英文）[J]. 徐光年,乔学亮,邱小林,陈建国. 稀有金属材料与工程. 2013(02)
[2]太阳能电池正极用银浆的研究及进展[J]. 李纪,黄惠,郭忠诚. 金属功能材料. 2012(05)
[3]微米球形银粉粒径的优化分析[J]. 郑娅,甘国友,严继康,杜景红,易健宏,陈忠文,张磊. 稀有金属材料与工程. 2012(09)
[4]室温甲酸铵液相还原法制备纳米银及表征[J]. 赖文忠,林幼卿,肖旺钏. 应用化工. 2012(02)
[5]多形貌纳米银的研究进展[J]. 何鑫,张梅,尹荔松,王忆,范海陆,阳素玉,赵修建,宋明霞. 材料导报. 2009(07)
[6]双还原剂法制备的三角形银纳米盘的吸收和发射光谱研究[J]. 郭斌,唐永建,罗江山,程建平. 贵金属. 2008(02)
[7]超声化学法制备树枝状纳米银的研究[J]. 邵丽,王西奎,国伟林,王金刚. 无机化学学报. 2007(10)
[8]水合联氨还原制备超细银粉[J]. 张健,吴贤,李程,奚正平. 稀有金属材料与工程. 2007(S3)
[9]超声膜扩散法制备纳米银粒子[J]. 王振阳,关晓,何洪,戴洪兴,訾学红. 高等学校化学学报. 2007(09)
[10]纳米银/环氧树脂复合材料的制备及其介电性能的研究（英文）[J]. 徐曼,冯军强,曹晓珑. 稀有金属材料与工程. 2007(08)
硕士论文
[1]液相化学还原法制备形貌粒径可控的超细银粉研究[D]. 郑亚亚.长沙理工大学 2015
本文编号：3112434
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