[发明专利]一种银纳米粒子催化剂的制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种银纳米粒子催化剂的制备方法与应用，银纳米颗粒的制备方法主要过程为将醇类溶剂、有机胺、有机酸、银盐溶液均匀混合，将所得混合溶液置于水热反应釜中反应一段时间，移去上层清液得油相银纳米粒子，将所得油相银纳米粒子于低极性溶剂中超声分散，极性溶剂中沉淀，离心分散得到粒径均匀的银纳米粒子。本发明的方法制备的纳米银粒子分布均匀，粒径在1nm～5nm，具有工艺简单、生产周期极短、产率较高，适合规模化生产等优点。

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法与应用，具体涉及一种银纳米粒子催化剂的制备方法与应用。

背景技术

作为21世纪新兴的功能材料,纳米银材料具有表面活性强、比表面积大、形貌多变等特点,广泛应用于光学显示材料、低温超导材料、医用抗菌抑菌材料、催化材料、生物传感器材料和电子浆料等的制作。在印制电路板(PCB)行业中，一直采用钯基材料作为催化剂，目前钯的价格不断上升，对PCB行业产生巨大的冲击，而纳米银材料能够提供与钯相当的催化性能、价格便宜，采用银催化剂替换钯催化剂具有重要价值。因此,关于纳米银材料的制备与应用对纳米材料科学的发展具有重要意义。

通常纳米银的制备多采用化学还原法，该法是在溶剂体系或水溶液中，将金属离子在表面活性剂的包裹下用还原剂还原成纳米金属单质。CN110355381A公开了以银盐与分散剂混合，置于反应釜中反应、以乙二醇为还原剂、通过膜分离设备,去除可溶性杂质,得到纳米银粉分散液，但获得的纳米银粒子尺寸较大(通常10nm)、不适于用作催化剂。CN106180753A公开了琼脂糖/纳米银复合凝胶的制备方法，从琼脂糖/纳米银复合凝胶中分离得到纳米银粒子。琼脂糖既作还原剂又作稳定剂,但制备工艺复杂、生产成本较高、效率低。CN104741620A公开了以聚乙二醇为还原剂，对聚乙二醇与硝酸银的混合溶液采用超高速离心、超滤和加入沉淀溶剂分离纳米银粒子，纳米银粒子粒径在20nm～30nm，因影响纳米银粒径的主要因素：反应物的性质、反应温度、添加方式等，所以必须对反应条件要进行准确控制。CN108213458A公开了燕窝水溶液与硝酸银水溶液混合制备纳米银胶体溶液，但反应时间较长、生产成本较高，不利于工业化生产和产品的市场竞争力。CN108015299A提供了银盐、还原剂、表面活性剂和溶剂反应，通过离心处理或/和加压过滤处理得纳米银颗粒，但合成的纳米银颗粒的产率较低、催化活性较低、还原剂对环境有害。CN108907228A提供湿化学法,以水和无水乙醇作为基液合成纳米银溶液前驱液,且经恒温反应预设时间,得到纳米银溶液。但合成的纳米银粒子粒径不均匀、催化活性低、不适合用作化学沉镀层催化剂。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的主要目的在于提出一种银纳米粒子催化剂的制备方法与应用，解决现有技术中银纳米粒子制备方法复杂、效率低，而且银纳米粒子直径偏大不适宜用作催化剂等技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种银纳米粒子催化剂的制备方法与应用，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：

①将醇类溶剂、有机酸、有机胺、银盐溶液混合均匀；

②将所得混合溶液置于水热釜中反应一段时间，移去上层清液得到油相银纳米粒子；

③将所得油相银纳米粒子加入低极性溶剂中进行超声分散，得到银纳米粒子溶液。

④将步骤③中的银纳米粒子溶液倒入极性溶剂中沉淀，并通过离心分散得到粒径在1nm～5nm的银纳米粒子。

优选地，所述醇类溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇、甲醇、正丁醇、叔丁醇中的一种或一种以上。

优选地，所述有机酸选自油酸、正辛酸、正庚酸、抗坏血酸、棕榈酸、月桂酸、柠檬酸中的一种或一种以上。