[发明专利]脉冲式电极法制备纳米银溶胶

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备方法，尤其是涉及纳米银溶胶的制备方法。

背景技术

纳米材料是指构成材料的组成物的空间尺寸至少有一维处于纳米尺度(0.1-100nm)范围的材料，纳米材料因其空间尺寸极小，因而比表面积大，体系表面能极高而具有许多普通尺寸材料所不具有的特殊性能，从而受到科技界的广泛重视，纳米材料的制备和应用技术，成为二十一世纪材料研究的一项新内容。

银是安全有效的抗菌抗病毒金属。在用银进行杀菌时，细菌不会产生耐药性，因此，利用银作为抗菌材料具有常规抗生素所不具备的优点。针对抗菌作用的银的形式可以为粉末、镀金属的无纺织物以及纳米银溶胶等等。例如，美国专利US6379712公开了一种含有纳米银的抗菌颗粒。然而，由于人类和动物的体液均为胶体溶液形式，故纳米银溶胶针对人体和动物的抗菌应用更为广泛。

对于纳米银溶胶的制备，已有很多尝试。例如，PCT国际专利申请号PCT/SG03/00062公开了一种利用氧化银与氨水以及水合肼反应制备纳米银胶体的方法。在现有技术中，纳米银胶体的制备方法为利用银的氧化物或离子形式与其他物质反应形成含银沉淀或含银络离子，再进行进一步处理从而得到纳米银。上述方法的制备条件较为复杂，且纳米银胶体的产率较低。

因此，存在对于适合大规模工业化的高效率地制备高质量的纳米银溶胶的方法的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合大规模工业化的高效率地制备高质量的纳米银溶胶的方法。

本发明的一个方面提供一种制备纳米银溶胶的方法，包括如下步骤：

提供一电解体系，所述电解体系包括一正电极、一负电极以及一电解质水溶液，其中，所述正电极和所述负电极相同或不同，分别包含纯度高于98%（重量）的银板，所述电解质水溶液包括浓度为0.01%-0.06%（重量）的选自由硝酸钾和硝酸钠或其组合组成的组的电解质；

将所述正电极和所述负电极与一电源相连接，施加脉冲周期为0.05秒到0.5秒、有效电压为2V到10V的电流2-7天，所述正电极和所述负电极之间的有效电流密度为15A/m²到75A/m²；以及

在所述电解质溶液中回收所述纳米银溶胶。

在一些实施方案中，正电极和负电极相同或不同，分别为厚度1-5mm、纯度高于99%（重量）的银板。

在一些实施方案中，正电极和负电极之间的距离为1-100mm。

在一些实施方案中，正电极和负电极之间还包括至少一块纯度高于98%（重量）的附加银板，所述附加银板不与所述正电极和所述负电极中的任一个电极导电连接。

在一些实施方案中，正电极和负电极之间的附加银板有2-6块。

在一些实施方案中，附加银板的厚度相同或不同，分别为1-5mm。

在一些实施方案中，正电极与最邻近所述正电极的附加银板之间、相邻的所述附加银板之间以及负电极与最邻近所述负电极的附加银板之间的距离相同或不同，分别为1-10mm，优选为5-6mm。

在一些实施方案中，有效电压为4V到6V，有效电流密度为25A/m²到35A/m²。

在一些实施方案中，本发明的银板的纯度为99%至99.9%。

在一些实施方案中，电解质水溶液为0.03%（重量）的硝酸钠水溶液。

本发明的另一个方面提供根据本发明所述的方法制备的纳米银溶胶。

本发明中涉及的百分比如无特殊说明均为重量百分比。

本发明方法的工艺简单，生产成本低，无工业污染，并且生产效率较高。通过本发明的方法制备的纳米银溶胶纯度大于99%，纳米银颗粒直径为4-20nm，并且溶胶的稳定性好，存放较长时间也不会发生沉淀或分层。所得的纳米银溶胶可广泛应用于针对人类和动物的杀菌应用。

附图说明

图1是本发明的采用脉冲法制备纳米银溶胶的示意图；

图2是本发明的采用脉冲法制备纳米银溶胶的另一示意图；

图3是脉冲电源的脉冲电压波示意图；

图4通过本发明的方法制得的纳米银溶胶的电镜照片。

具体实施方式

以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不用来限制本发明。在不偏离本发明主旨或范围的情况下，可进行本发明构思内的其他组合和各种改良。