專利名稱：納米級(jí)氧化銀及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米級(jí)氧化銀及其生產(chǎn)工藝。
氧化銀(Ag2O)廣泛應(yīng)用于電子元器件、扣式電池、防腐劑、凈化劑、玻璃著色劑和研磨劑、化工催化劑等行業(yè)。工業(yè)用銀中有30％的銀用于氧化銀(或硝酸銀)生產(chǎn)，其中電子元器件行業(yè)所消耗的氧化銀約占氧化銀總產(chǎn)量的90％。目前，國(guó)內(nèi)氧化銀生產(chǎn)主要采用硝酸銀溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，得到氧化銀沉淀后，經(jīng)過(guò)洗滌、分離和干燥得到氧化銀成品。產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)包括氧化銀含量、澄清度試驗(yàn)及硝酸不溶物、游離堿、硝酸鹽、鹽酸不沉物含量，干燥失重等。
主要存在的問(wèn)題有1．現(xiàn)行產(chǎn)品對(duì)顆粒度沒(méi)有定指標(biāo)，顆粒度難以達(dá)到不同行業(yè)的需要。在用銀的電子元器件生產(chǎn)中，氧化銀一般用來(lái)制作氧化銀漿，通過(guò)球磨方式磨細(xì)后與其它物料混合(約需要7天左右)，再通過(guò)絲網(wǎng)印刷到器件基片上。氧化銀顆粒度的大小直接影響到所制備的氧化銀漿的質(zhì)量和絲印的費(fèi)用，進(jìn)而影響到器件質(zhì)量。這一行業(yè)所要求的氧化銀顆粒度越小越好。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行生產(chǎn)工藝難以做到。在化工催化劑、醫(yī)藥防腐劑以及玻璃著色劑等行業(yè)所用氧化銀同樣要求顆粒度越小越好。
2．國(guó)產(chǎn)氧化銀的純度雖然可以達(dá)到國(guó)標(biāo)，但由于現(xiàn)行工藝上的原因，產(chǎn)品顆粒太大，容易包裹雜質(zhì)，要得到高純或超純氧化銀難度很大。
本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定的、分散性好、粒度分布均勻的納米級(jí)氧化銀及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)思想硝酸銀溶液直接與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，溶液中的Ag+濃度過(guò)大，生成的氧化銀微粒在反應(yīng)體系中的生長(zhǎng)速度過(guò)快，同時(shí)顆粒之間很容易團(tuán)聚，導(dǎo)致得到的氧化銀產(chǎn)品顆粒過(guò)大。若能降低反應(yīng)時(shí)Ag+的濃度，使氧化銀的生成速度加快而生長(zhǎng)速度減慢，同時(shí)在氧化銀顆粒生成后立即被保護(hù)起來(lái)，阻止團(tuán)聚現(xiàn)象的發(fā)生，則可得到顆粒度極小的氧化銀顆粒產(chǎn)品。
因此本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種納米級(jí)氧化銀，其平均粒徑≤100nm，并且其最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm。
一種納米級(jí)氧化銀生產(chǎn)工藝，它是將硝酸銀配成水溶液，加入濃氨水得到銀氨溶液，逐漸加入到預(yù)先加有保護(hù)劑的氫氧化鈉溶液中，超細(xì)氧化銀沉淀即生成。經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌和干燥得到平均粒徑為80-100nm的超細(xì)氧化銀。
上述的保護(hù)劑可以是聚乙烯吡咯烷酮，或者是聚乙烯醇。
具體的做法是
將硝酸銀50-100份(質(zhì)量，下同)溶于300份水中，在攪拌下逐漸加入濃氨水100-400份，配成銀氨溶液。另將固體氫氧化鈉20-40份和0.2-1.0份保護(hù)劑加水500份，攪拌溶解，配成堿溶液。保護(hù)劑可以是聚乙烯吡咯烷酮或者是聚乙烯醇。將上述銀氨溶液在攪拌下逐漸加入到上述堿溶液中，再充分?jǐn)嚢?-8小時(shí)后，離心過(guò)濾出氧化銀，用水洗滌3次，再用乙醇洗滌3次，在溫度低于80℃下真空干燥，即得納米級(jí)氧化銀。本發(fā)明方法制備的納米級(jí)氧化銀粒徑為80-100nm，穩(wěn)定性、分散性好，粒度分布均勻。
采用本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，得到的氧化銀平均粒徑為100nm以下，最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm，由于采用了保護(hù)劑，因此具有很好的穩(wěn)定性和分散性。
實(shí)施例1將硝酸銀50Kg溶于300L水中，在攪拌下逐漸加入濃氨水100L，配成銀氨溶液。另將固體氫氧化鈉40Kg和0.2Kg保護(hù)劑(聚乙烯吡咯烷酮，簡(jiǎn)稱PVP，分子量為30000)加水500L，攪拌溶解，配成堿溶液。將銀氨溶液在攪拌下逐漸加入到堿溶液中，再充分?jǐn)嚢?h后，離心過(guò)濾出氧化銀，用水洗滌3次，再用乙醇洗滌3次，在溫度為80℃真空干燥，即得納米級(jí)氧化銀。本實(shí)施例所生產(chǎn)的納米級(jí)氧化銀平均粒徑為88nm，最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm。
實(shí)施例2將硝酸銀100Kg溶于300L水中，在攪拌下逐漸加入濃氨水100L，配成銀氨溶液。另將固體氫氧化鈉25Kg和1.0Kg保護(hù)劑(聚乙烯吡咯烷酮，分子量為30000)加水500L，攪拌溶解，配成堿溶液。將銀氨溶液在攪拌下逐漸加入到堿溶液中，再充分?jǐn)嚢?h后，離心過(guò)濾出氧化銀，用水洗滌3次，再用乙醇洗滌3次，在溫度為80℃真空干燥，即得納米級(jí)氧化銀。本實(shí)施例所生產(chǎn)的納米級(jí)氧化銀平均粒徑為100nm，最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm。
實(shí)施例3將硝酸銀100Kg溶于300L水中，在攪拌下逐漸加入濃氨水400L，配成銀氨溶液。另將固體氫氧化鈉40Kg和1.0Kg保護(hù)劑(聚乙烯吡咯烷酮，分子量為30000)加水500L，攪拌溶解，配成堿溶液。將銀氨溶液在攪拌下逐漸加入到堿溶液中，再充分?jǐn)嚢?h后，離心過(guò)濾出氧化銀，用水洗滌3次，再用乙醇洗滌3次，在溫度為80℃真空干燥，即得納米級(jí)氧化銀。本實(shí)施例所生產(chǎn)的納米級(jí)氧化銀平均粒徑為82nm，最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm。
實(shí)施例4將硝酸銀50Kg溶于300L水中，在攪拌下逐漸加入濃氨水400L，配成銀氨溶液。另將固體氫氧化鈉40Kg和1.0Kg保護(hù)劑(聚乙烯吡咯烷酮，分子量為30000)加水500L，攪拌溶解，配成堿溶液。將銀氨溶液在攪拌下逐漸加入到堿溶液中，再充分?jǐn)嚢?h后，離心過(guò)濾出氧化銀，用水洗滌3次，再用乙醇洗滌3次，在溫度為80℃真空干燥，即得納米級(jí)氧化銀。本實(shí)施例所生產(chǎn)的納米級(jí)氧化銀平均粒徑為80nm，最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm。
實(shí)施例5將硝酸銀50Kg溶于300L水中，在攪拌下逐漸加入濃氨水100L，配成銀氨溶液。另將固體氫氧化鈉15Kg和0.2Kg保護(hù)劑(聚乙烯醇，簡(jiǎn)稱PVA分子量為40000)加水500L，攪拌溶解，配成堿溶液。將銀氨溶液在攪拌下逐漸加入到堿溶液中，再充分?jǐn)嚢?h后，離心過(guò)濾出氧化銀，用水洗滌3次，再用乙醇洗滌3次，在溫度為80℃真空干燥，即得納米級(jí)氧化銀。本實(shí)施例所生產(chǎn)的納米級(jí)氧化銀平均粒徑為92nm，最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm。
權(quán)利要求
1．一種納米級(jí)氧化銀，其特征是其平均粒徑小于等于100nm。
2．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級(jí)氧化銀的生產(chǎn)工藝，其特征是將硝酸銀配制成水溶液，加入氨水得到銀氨溶液，逐漸加入到預(yù)先加有保護(hù)劑的氫氧化鈉溶液中，超細(xì)氧化銀沉淀即生成，經(jīng)過(guò)濾、洗滌和干燥，得到平均粒徑為80-100nm的超細(xì)氧化銀。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是保護(hù)劑是聚乙烯吡咯烷酮或者是聚乙烯醇。
全文摘要
一種納米級(jí)氧化銀,其平均粒徑為80－100nm,最大粒徑與最小粒徑之差≤5nm。其制法是將硝酸銀加水溶解,在攪拌下逐漸加入濃氨水,配成銀氨溶液。另將固體氫氧化鈉和保護(hù)劑加水?dāng)嚢枞芙?配成堿溶液。保護(hù)劑可以是聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇。將銀氨溶液在攪拌下逐漸加入到堿溶液中,再充分?jǐn)嚢韬?離心過(guò)濾出氧化銀,經(jīng)洗滌和真空干燥后,即得穩(wěn)定性和分散性好、粒度分布均勻的納米級(jí)氧化銀。該方法可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C09C3/00GK1308102SQ0110808
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2001年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月7日
發(fā)明者周全法, 徐正, 包建春 申請(qǐng)人:南京大學(xué)