制備納米金屬材的方法及其制得的納米金屬材的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種納米金屬材的制造方法及納米金屬材，特別是涉及一種使用金屬 疊氮化合物來制備納米金屬材的方法及其制得的納米金屬材。
【背景技術】
[0002] 納米金屬或納米金屬合金在諸多領域上皆有其應用性，舉例來說，如工業(yè)用的催 化劑或導電材，或如醫(yī)學工程用的藥物載體或生物標記顯示劑等，因此，納米金屬或納米金 屬合金被廣為研究及開發(fā)。一般納米金屬或納米金屬合金的制備方式可采用化學氣相法、 共沉淀法或球磨法等方法。
[0003] 該化學氣相法是將一含有金屬的化合物經加熱分解后，或經加熱反應后，而形成 納米金屬或納米金屬合金。然，該化學氣相法中所使用的含有金屬的化合物需具有揮發(fā)性 或易蒸發(fā)汽化的特性，或需使用高能量使該含有金屬的化合物轉為氣相，因此，該化學氣相 法中所使用的該含有金屬的化合物易受限，無法廣泛制備出各種納米金屬或納米金屬合 金，且使用高能量不符合目前節(jié)能的環(huán)保概念。
[0004] 有鑒于上述，仍有需要發(fā)展出一種成本低且制程簡單的制備納米金屬的方法，以 符合業(yè)者所需。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種成本低且制程簡單的制備納米金屬材的方法。
[0006] 本發(fā)明制備納米金屬材的方法，包含以下的步驟：將一或多種金屬疊氮化合物 (metalazide)置于一密閉環(huán)境中；施予一驅動能（drivingenergy),以激發(fā)該金屬疊氮化 合物進行爆轟反應（detonation)的處理；接著，進行急速的降溫處理，即可獲得該納米金 屬材；該金屬疊氮化合物是疊氮化銀、疊氮化銅、疊氮化鋅、疊氮化鉛、疊氮化金、疊氮化鋯 或疊氮化鈰；該納米金屬材是納米金屬或納米金屬合金；當使用一種金屬疊氮化合物時， 該納米金屬材為納米金屬；及當使用多種金屬疊氮化合物時，該納米金屬材為納米金屬合 金。
[0007] 本發(fā)明中的爆轟反應指的是該金屬疊氮化合物進行分解或原子重組作用，同時伴 有大量能量釋放的化學反應過程。
[0008] 該金屬疊氮化合物為高能量密度的物質，對其施予一驅動能時，可提供該密閉環(huán) 境高溫及高壓的條件。該金屬疊氮化合物的制備方法可采用以往的方式，例如，使用堿金 屬疊氮化合物與銀源、銅源、鋅源、鉛源、金源、鋯源或鈰源進行金屬置換反應而形成。較佳 地，該堿金屬疊氮化合物為疊氮化鈉。該銀源例如但不限于AgNO 3或AgCl等；該銅源例如 但不限于Cu(NO3)2或CuCl 2等；該鋅源例如但不限于Zn(NO3)2或ZnCl2等；該鉛源例如但 不限于Pb (NO3)2或PbCl2 ;該金源例如但不限于Au(NO3)2或AuCl2等；該锫源例如但不限于 Zr (NO3) 2、Zr (NO3)4 或 ZrCl4 等；該鋪源例如但不限于 Ce (NO3)3 或 Ce (NO3)4 等。
[0009] 較佳地，該制備納米金屬材的方法的該施予一驅動能步驟，是對至少二種金屬疊 氮化合物施予一驅動能。
[0010] 較佳地，該驅動能為一熱源。該熱源的溫度范圍并無特別的限制，只要能激發(fā)該金 屬疊氮化合物進行爆轟反應即可。為能有效激發(fā)該金屬疊氮化合物進行爆轟反應，該施予 驅動能的方式要盡可能快速且能瞬間達到金屬疊氮化合物的引爆點。依不同金屬疊氮化合 物的特性，施予驅動能的速度也有所不同，較佳地，該速度為30°C /min至100°C /min。
[0011] 較佳地，于爆轟反應時，該密閉環(huán)境的瞬間最大壓強范圍為IGPa至lOGPa。較佳 地，于爆轟反應時，該密閉環(huán)境的瞬間最大溫度范圍為3, 000K至4, 000K。
[0012] 于爆轟反應后，進行急速降溫處理的方式可采用一般方式，如導入氮氣或液態(tài)氮 來進行降溫。較佳地，該氮氣或液態(tài)氮的流速范圍為300mL/min至500mL/min。較佳地，該 降溫處理的降溫速度范圍為5°C /s至KTC /s。
[0013] 該制備納米金屬材的方法所使用的設備只要具有溫控裝置、冷卻流體導入裝置、 密閉性、耐高溫及耐高壓特性的設備皆可。該設備可采用所屬技術領域以往所使用的設備 即可，所以不再贅述。
[0014] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種納米金屬材。
[0015] 本發(fā)明所述納米金屬材，是由一如上所述的制備納米金屬材的方法所制得。
[0016] 較佳地，該納米金屬材的平均粒徑范圍為IOnm以下。
[0017] 本發(fā)明的有益效果在于：通過施予一驅動能至該金屬疊氮化合物上，使該金屬疊 氮化合物自身產生劇烈的化學變化，并進行分解或重組，且進行急速降溫處理，而獲得納米 金屬或納米金屬合金。本發(fā)明制法簡單、成本低且可快速生產納米金屬材，同時符合節(jié)能的 環(huán)保概念。
【附圖說明】
[0018] 圖1是一外觀形態(tài)分析圖，說明本發(fā)明的納米銀金屬材的粒徑大??；
[0019] 圖2是一外觀形態(tài)分析圖，說明本發(fā)明的納米鈰鋯合金材的粒徑大??；
[0020] 圖3是一成分分析圖，說明本發(fā)明的納米銀金屬材的成分；
[0021] 圖4是一成分分析圖，說明本發(fā)明的納米鈰鋯合金材的成分；
[0022] 圖5是一晶格結構圖，說明本發(fā)明的納米銀金屬材的晶格結構；及，
[0023] 圖6是一晶格結構圖，說明本發(fā)明的納米鈰鋯合金材的晶格結構。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明將就以下實施例來做進一步說明，但應了解的是，所述實施例僅為例示說 明用，而不應被解釋為本發(fā)明實施的限制。
[0025] 〈實施例〉
[0026] 〈實施例1>
[0027] 將10克的含碳酸鹽的疊氮化鈉溶于200毫升的蒸餾水中，加入5wt%的Ba(NO3) 2, 接著，經過濾后，收集濾液，然后，將濾液加熱至50°C。
[0028] 待溶液溫度為50°C后，逐漸加入240毫升5wt%的硝酸銀溶液，并攪拌以使析出物 的平均粒徑范圍在125 μ m至250 μ m，接著，進行過濾，并使用蒸餾水清洗濾餅，直到濾液不 存在鋇離子及銀離子。然后，將濾餅置于空氣中干燥后，即可獲得疊氮化銀。
[0029] 將上述的I. 5克的疊氮化銀置于一具有耐高溫、耐高壓及溫控裝置的設備的密閉 環(huán)境中，并將該密閉環(huán)境充滿氮氣，接著，利用溫控裝置提供一熱源，并以30°C /min的速度 將溫度由室溫上升至300°C，此時，該疊氮化銀瞬間受熱進行爆轟反應，且該密閉環(huán)境的瞬 間最大壓強為5GPa，接著，以300mL/min的流速導入液態(tài)氮，將溫度下降至室溫，且降溫速 度為5°C /s，即可獲得納米銀金屬材。
[0030] 〈實施例2>
[0031] 將10克的含碳酸鹽的疊氮化鈉溶于200毫升的蒸餾水中，加入5wt%的Ba(NO3) 2, 接著，經過濾后，收集濾液，然后，將濾液加熱至40°C。
[0032] 待溶液溫度為40