[发明专利]一种新型大规模纳米银水溶胶的简易制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种纤维纺织技术领域。更具体地，本发明涉及一种新型大规模纳米银水溶胶的简易制备方法。

【背景技术】

纳米银作为一种新兴的功能材料，被广泛用于防静电材料、催化材料、电池电极材料、低温超导材料、导电浆材料和生物传感材料。此外，纳米银粒子具有很强的广谱杀菌能力、良好的生物兼容性、难以产生耐药性等优点，在医药卫生等领域也有着越来越广泛的应用。因此纳米银的制备受到广泛关注，文献报道的方法很多，概括起来有：化学还原法、生物还原发、微乳液法、γ射线辐射法、磁控溅射法、光还原法、激光消融法、电化学法、种子媒介法、化学气相沉积法、超临界流体法等等。以上这些方法都成功地制备了纳米级的银粒子，且具有独特的应用性能。但这些方法中以超临界流体法、磁控溅射法、激光消融法及γ 射线辐射法等为代表的物理方法对设备要求较高，难以大规模化生产；微乳液法、种子媒介法、生物还原法等作为新方法制备手续繁琐、大量使用有机溶剂等；电化学法制备速度慢，且必须加高浓度的保护剂，且有较多的大粒径的银粒子在阴极沉积，这使得制备纳米银的成本提高；而化学还原方法操作简单、成本较低，便于大规模化生产，是研究报道最多方法。

中国专利CN 1583332A公开了一种纳米银溶胶及其制备方法：由硝酸银、水、还原剂和保护胶体制得。在水体系中，即使有保护胶体的保护，纳米银颗粒也很容易团聚，会导致纳米银溶胶的存放稳定性下降，特别在体系中银的浓度较高或所用还原剂还原能力较强时。

中国专利CN 1669914A公开了一种纳米银溶胶的制备方法：选取硝酸银水溶液和表面活性剂的体系，通过温度调节以获得纳米银溶胶。由于该体系没有用到特定的还原剂，虽然银溶胶相对比较稳定，但体系中大部分银离子没有被还原并形成单体银，这部分未被还原的银离子在碱性条件下、有氯离子存在或光照等条件下，会最终被还原为银并团聚，且这一过程是不被控制的，这就限制了其应用。

美国专利US 6979491 Antimicrobial yarn having nanosilver particles and methods for manufacturing the same:该纳米银由硝酸盐的水溶液和还原剂葡萄糖、维生素和水合肼制得，由于该纳米银无分散剂或者保护剂，纳米银颗粒很容易团聚。

美国专利US 20090104437Scalable silver nano-particle colloid:该纳米银由硝酸银的水溶液、还原剂硼氢化钠和稳定剂柠檬酸钠制得，硼氢化钠的还原能力非常强，所制得纳米银颗粒大。

中国专利CN101633045A公布了一种乙醇体系的纳米银溶胶，抗菌性能好，非常稳定，生产成本低，但是含有的大量易燃易爆乙醇溶剂，容易造成储存、运输困难。

中国专利CN102197826A公布了一种新型大规模制备碱性纳米银的方法，其还原剂是硼氢化钠、水合肼等毒性较大物质，还用到大量非水溶剂，制备的碱性纳米银用于抗菌整理织物时也可能会对纤维造成损坏。

中国专利CN102935513A公布了一种稳定的纳米银溶胶及其制备方法，其纳米银可以储存6-24个月，制备过程需要借助超声和紫外设备才能完成。

中国专利CN102941353A公布了一种多聚糖纳米银溶胶的制备方法，使用改性/接枝多聚葡萄糖作为还原剂和稳定保护剂，其工艺简单，安全性高，但是多聚葡萄糖类物质还原性弱，需要较长的反应时间（5-10小时），并且改性/接枝多聚葡萄糖不是目前市场易得的原料，规模化生产可能受到限制。

中国专利CN103143724A公布了一种不同形貌纳米银溶胶的制备方法，所用还原剂为连二亚硫酸钠，反应体系产生的硫酸根可能对纳米银的稳定造成影响，并且属于强碱性体系（PH值为11），用于抗菌整理织物时也可能会对纤维造成损坏。

中国专利CN103203466A公布了一种不同粒径纳米银的制备方法，还原剂涉及到毒性较大的甲醛、硼氢化钠、水合肼等物质。     综合文献报道可知：化学还原法制备纳米银常见的还原剂有甲醛、硼氢化钠、柠檬酸盐、DMF、EG、抗坏血酸、水合肼、醛、植物提取物、H₂、还原糖（如葡萄糖、麦芽糖）等，其中规模化生产常用的甲醛、硼氢化钠、水合肼等都是毒性很大的物质，并且残留在纳米银体系中难以去除，本发明准备使用肟类化合物作为纳米银制备的还原剂，尚未见有研究文献报道。