[发明专利]一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法

说明书

技术领域

本发明属于金属纳米材料制备技术领域，具体涉及一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法。

背景技术

纳米银粒子因为具有不同于传统银粉的奇异特性，广泛应用于微电子工业、催化、光催化、医药、光学及光学材料等领域。目前纳米银粒子的制备方法主要有物理气相蒸发凝集法、溅射法、激光高温燃烧法、机械研磨法、电化学法、液相化学还原法以及光诱导法等。其中，液相化学还原法，因其设备简单、操作方便、形貌和尺寸可控等特点成为目前低成本制备纳米银粉的主要方法，并且利用此方法已经制备出球形、片状、树枝状等各种形状的纳米银粒子。但是多数化学法需要引入较多化学试剂，存在生产成本较高、而且可能带来一定的环境污染等问题。

纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种多糖，是地球上最丰富的可再生资源。纤维素类生物质主要包括农业生产的废弃物和剩余物(如农作物秸秆、谷壳、麸皮、蔗渣等)、林木(软木和硬木)及林业加工废弃物、草类等。借助水热反应体系，将木质纤维素的水解与纳米银粒子的还原过程结合起来，利用纤维素的水解产物葡萄糖进行还原来制备出形貌和尺寸可控的纳米银粒子，目前还没有相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法，不需要引入其它化学试剂，可以利用可再生的生物质资源，操作方便，得到的纳米银粒子形貌和尺寸可控、分散均匀、无团聚、产率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法包括以下步骤： 

（1）将纤维素和硫酸银置于聚四氟乙烯内衬中，添加去离子水，充分搅拌使之混合均匀；

（2）将上述内衬装入高压釜并放入烘箱中，在180~210℃下加热10~24h，取出自然冷却；

（3）将上述冷却后的产物进行离心或抽滤分离，得到粒度分散均匀、球形、单个颗粒尺寸为50~90nm的纳米银粒子。

所述的纤维素为滤纸、农作物秸秆、谷壳、麸皮、蔗渣中的一种或几种。 

纤维素和硫酸银的质量比为2~20：1。 

去离子水的添加量为聚四氟乙烯内衬容积的50~80%。

本发明的显著优点在于：不需要引入其它化学试剂，可以利用可再生的生物质资源，操作方便，得到的纳米银粒子形貌和尺寸可控、分散均匀、无团聚、产率高。

附图说明

图1为实施例1制备的纳米银粒子的透射电子显微镜（TEM）照片。

具体实施方式

下面的实例是为了进一步阐明本发明的工艺过程特征而非限制本发明。    

实施例 l    

分别称取0.04g Ag₂SO₄和0.30g滤纸（纤维素）置入50mL聚四氟乙烯内衬中，向其中加入30ml去离子水，充分搅拌使之混合均匀。然后将内衬装入高压釜并放入烘箱中, 在180℃下加热20h，然后使其冷却至室温；对反应后的产物进行离心分离，用透射电镜（TEM）观察反应产物，所得纳米银粒子为类球形颗粒、单个颗粒尺寸为50~90nm。

实施例 2    

分别称取0.04g Ag₂SO₄和0.50g滤纸（纤维素）置入50mL聚四氟乙烯内衬中，向其中加入30ml去离子水，充分搅拌使之混合均匀。然后将内衬装入高压釜并放入烘箱中, 在200℃下加热20h，然后使其冷却至室温；对反应后的产物进行离心分离，用透射电镜（TEM）观察反应产物，所得纳米银粒子为类球形颗粒、单个颗粒尺寸为70~90nm。

实施例 3    

分别称取0.04g Ag₂SO₄和0.40g滤纸（纤维素）置入50mL聚四氟乙烯内衬中，向其中加入30ml去离子水，充分搅拌使之混合均匀。然后将内衬装入高压釜并放入烘箱中, 在190℃下加热20h，然后使其冷却至室温；对反应后的产物进行离心分离，用透射电镜（TEM）观察反应产物，所得纳米银粒子为类球形颗粒、单个颗粒尺寸为60~90nm。

实施例 4    

分别称取0.03g Ag₂SO₄和0.40g滤纸（纤维素）置入50mL聚四氟乙烯内衬中，向其中加入30ml去离子水，充分搅拌使之混合均匀。然后将内衬装入高压釜并放入烘箱中, 在200℃下加热20h，然后使其冷却至室温；对反应后的产物进行离心分离，用透射电镜（TEM）观察反应产物，所得纳米银粒子为类球形颗粒、单个颗粒尺寸为70~90nm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。