[发明专利]使用交流电电解制备金属纳米颗粒的方法和设备

权利要求书

1.使用电解制备金属纳米颗粒的方法，所述方法包括步骤：

将电解质和分散剂溶解于反应器中的纯净水以制备电解液；

将第一电解和第二电极彼此分离地放置在所述反应器的电解液中，所述电极由与待获得的金属纳米颗粒相同的材料制成；

在所述第一电极和第二电极施加交流电以使所述电解液中的第一电极和第二电极的金属电离；以及

根据获得的金属离子浓度将还原剂引入所述电解液，由此获得金属纳米颗粒。

2.如权利要求1所述的方法，其中基于1升纯净水，将引入的所述还原剂的量设定为(电流强度(A)的积分值)×2mmol/h至(电流强度(A)的积分值)×4mmol/h。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一电极和第二电极由选自Ag、Pt、Au、Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ni和Pd中的一种或它们中的两种或更多种的合金制成。

4.如权利要求1所述的方法，其中基于1升纯净水，将引入的所述分散剂的量设定为(电流强度(A)的积分值)×(1.0)×反应时间至(电流强度(A)的积分值)×(1.5)×反应时间。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述电解液包含酸性电解质和碱性电解质的混合物并设定pH为7至9。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中用于施加所述交流电的电源频率(f)为0＜f＜10Hz。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述电源频率(f)为0.1≤f≤5Hz。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述还原剂为选自肼(N₂H₄)、次磷酸钠(NaH₂PO₂)、硼氢化钠(NaBH₄)、二甲胺硼烷(DMAB；(CH₃)₂NHBH₃)、甲醛(HCHO)和抗坏血酸中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述电解质为选自硝酸，甲酸，乙酸，柠檬酸，酒石酸，戊二酸，己酸，所述酸的碱金属盐，包括氨(NH₃)、三乙胺(TEA)和吡啶的胺以及氨基酸中的一种或多种。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述电解质为柠檬酸和肼的混合物。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述分散剂为水溶性聚合物分散剂或水可分散性聚合物分散剂。

12.使用电解制备金属纳米颗粒的设备，所述设备包括：

反应器，在所述反应器中接收电解液；

第一电极和第二电极，其彼此分离地放置并由与待获得的金属纳米颗粒相同的材料制成；

电源，其用于在所述第一电极和第二电极施加交流电以进行电解反应；以及

还原剂供给装置，其用于在通过施加交流电而进行电解反应时，根据生成的金属离子浓度将还原剂引入所述电解液，从而将所述还原剂的浓度保持在恒定水平。

13.如权利要求12所述的设备，其中基于1升纯净水，将引入的所述还原剂的量设定为(电流强度(A)的积分值)×2mmol/h至(电流强度(A)的积分值)×4mmol/h。

14.如权利要求12所述的设备，其中所述电源频率(f)为0＜f＜10Hz。

15.如权利要求12所述的设备，其中所述电源频率(f)为0.1≤f≤1Hz。

16.如权利要求12所述的设备，其中所述电解液为所述电解质和分散剂的纯净水溶液并设定为7至9的pH，其中所述电解质为酸性电解质和碱性电解质的混合物。