水合肼还原法制备纳米银粒子的研究
纳米银的制备及应用
第37卷第9期辽 宁 化 工V o.l37,N o.9 2008年9月L i aoning Che m ical Industry September,2008专论与综述纳米银的制备及应用陈国杰,宫永纯,马 涛(沈阳工业大学高等职业技术学院,辽宁辽阳111003)摘 要: 金属纳米材料是纳米材料的一个重要方面,近几年,纳米银因其有着特殊应用成为金属材料研究的热点。
综述了纳米银的制备方法及其应用。
关 键 词: 纳米银;制备;应用中图分类号: TB383 文献标识码: A 文章编号: 1004 0935(2008)09 0618 03纳米技术是21世纪最有前途的新兴技术,广泛应用于信息、生物、医药、化工、航天、能源和国防等领域,具有巨大的市场潜力。
纳米粒子是指直径在1~100nm之间的粒子,也称为超微粒子。
纳米材料的优异性能取决于其独特的微观结构。
纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,因而显示出不同于常规材料的热、光、电、磁、催化和敏感等特性。
纳米银材料具有很稳定的物理和化学性能,在电子、光学、抗菌和催化等方面具有十分优异的性能,可广泛应由于催化剂材料、电池电极材料、低温导热材料、导电浆料、抗菌材料、医用材料、具有广阔的应用前景[1-2]。
1 纳米银的制备纳米银粒子的制备分为物理法和化学法。
化学法有微乳法、电镀法、氧化还原法和电化学还原法等。
化学制备的银粒子最小可达几纳米,操作简单,容易控制。
缺点是得到的银粒子不易转移和组装,容易包含杂子,而且易发生聚集。
物理法主要是真空蒸镀、溅射镀和激光烧蚀法等。
1.1 化学还原法化学还原法是制备超细粉体的有效和常用的方法之一。
一般是指在液相条件,用还原剂还原银的化合物而制备纳米银粉的方法。
该法是在溶液中加入分散剂,以水合肼、甲醛、多元醇、柠檬酸、糖、有机胺、双氧水等做还原剂,常用的分散剂和保护剂有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、多元醇、油酸、芳香醇酯等。
银纳米粒子的合成和表征实验报告
银纳米粒子的合成和表征一、实验目的1、学会还原法制备银纳米粒子的方法；2、熟练掌握TU-1901紫外分光光度仪测量吸收光谱；3、锻炼实验操作能力以及根据实验现象分析原理，独立思考能力。
二、实验原理1、化学还原法制备纳米银：2KBH4+2AgN0 3+6H232Ag+2KNO 3+2H3BO3+7H2 T（反应开始后BH4由于水解而大量消耗：BH4 +H +2出0一中间体f HBO2+4H2 T 还原法制得的纳米银颗粒杂质含量相对较高，而且由于相互间表面作用能较大，生成的银微粒之间易团聚，所以制得的银粒径一般较大，分布很宽。
2、TU-1902双光束紫外可见分光光度仪测量原理：由于银纳米粒子的粒度不同，对于不同波长的光有不同程度的吸收，根据其吸收特性，即最大吸收峰对应的波长，可以判断粒子的大小。
银纳米粒子平均粒径与2max：三、实验仪器与试剂仪器：电子分析天平、磁力搅拌器、量筒（5mL、烧杯（一大一小）、移液管（5mL、容量瓶（50mL、比色管（50ml）、TU-1902双光束紫外可见光谱仪、滴管、洗瓶、洗耳球、手套等。
药品试剂：1mmol/L AgNO溶液、KBH（固体）、蒸馏水、冰块等。
四、实验步骤、实验现象及数据处理1、配制 1.5mmol/L KBH4 溶液(1)减量法称取0.04gKBH4固体于小烧杯中，少量蒸馏水溶解，转移至50mL 容量瓶中，用蒸馏水洗涤并将洗液转移至容量瓶中(重复3次)，用蒸馏水定容至刻度线，摇匀。
得15mmol/L KBH 4溶液。
(2)用移液管移取上述溶液5mL至50mL比色管，用蒸馏水定容至刻度线，摇匀。
得1.5mmol/L KBH 4溶液。
实验数据：m(KBH 4)=22.6177g-22.5792g=0.0385gc i (KBH 4)=m/(MV)=0.0385g/(53.94g/mol >50mL )=14.3mmol/Lc(KBH4)=c i V i/V2=(14.3mmol/L >5mL)/50mL=1.43 mmol/L2、制备纳米银：量筒移取15mL1.5mmol/L KBH 4溶液于烧杯中，放入磁子，在冰浴、搅拌条件下，逐滴加入2.5mL1mmol/LAgNC溶液,继续搅拌15min。
浅析纳米银粉的制备方法
浅析纳米银粉的制备方法【摘要】：银是一种重要的贵金属，被广泛应用于抗菌材料、医药材料、装饰材料、电子浆料、催化剂等领域。
纳米银粉制备技术主要有反相微乳液法、液相还原法、有机还原剂化学还原法、液固相化学法、高分子保护化学还原法等，文章比较了各种方法的优缺点。
【关键词】：纳米银粉；制备方法国内外有关纳米银粉制备的文献和专利报道很多，制备方法主要分为化学方法和物理方法。
化学方法主要有液相化学还原法、电化学法、光化学还原法等，物理方法主要有还原球磨法、蒸发冷凝法及雾化法等。
下面简略地介绍这些制备方法以及相关文献报道。
1反相微乳液法按照油和水的比例不同可以将微乳液分为正相(OPW) ，反相(WPO) 和双连续相微乳液体系。
其中WPO 型微乳液体系适用于无机纳米粒子的制备在WPO 型微乳液体系里，微小的水池被表面活性剂和助表面活性剂组成的单分子层界面膜所包围而形成微乳颗粒，或叫水核，其大小可控制在十到几十纳米之间.水核尺度小却彼此分离，这种特殊的微环境称为“微型反应器”，或纳米反应器。
微乳液法是近年来发展起来的制备纳米粒子的有效方法，该方法具有装置简单、操作容易、粒子可控、不易发生团聚等优点。
2液相化学还原法液相化学还原法是利用化学反应中的氧化还原方法，在液相中将银盐中的银阳离子还原成原子银，从而制备出纳米银粒子。
化学还原法通常以硝酸银、氯化银、银氰化钾等银盐为原料，在有机保护剂(聚乙烯毗咯烷酮、聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠、Daxad 19, Triton X-100等)存在下，用不同的还原剂进行还原。
还原剂的种类主要有次磷酸钠、水合胜、甲醛、抗坏血酸、葡萄糖、连二亚硫酸钠、NaBH4、单宁、氢酮等。
液相化学还原法工艺简单，容易操作，对设备要求低，易于批量生产，是最具有实用价值的方法之一。
3化学还原/沉积法通过化学还原/沉积的方式，一步获得片状银粉的方法。
该方法制备的片状银粉具有纯度高、片状均匀、亮度好的优点，但由于得到的粉末机械性能差，当银粉与树脂匹配轧制成浆料后，在加热固化时，随着固化温度升高，银片收缩，形成颗粒并变粗，失去银粉光泽而呈银灰色，导致零位电阻增加，该方法还在进一步的研究之中。
银纳米粒子制备方法的研究进展
银纳米粒子制备方法的研究进展陆津津，徐红颖（内蒙古化工职业学院，内蒙古呼和浩特 ０１００７０） 关键词：银纳主；制备方法；研究进展 中图分类号：ＴＢ３８３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０２０）０１—００１５—０２ 纳米粒子因具有比表面积大、小尺寸和宏观等优点，表现出许多一般材料不具有的特性，所以近年来对纳米材料的研究已成为人们关注的热点。
纳米材料的物理、化学性质与其尺寸、大小、结构存在密切的关系，而液相还原法能够有效控制合成具有特定大小、形状、结构的纳米金属材料，是制备金属纳米材料最为普遍的一种方法。
本文比较全面的综述了近年来国内外液相还原法中制备银纳米的研究进展，并对以后还原银未来发展方向进行了展望。
１ 水合肼还原制备纳米银水合肼，又称水合联氨，在温和条件下较为稳定，具有碱性，是良好的极性溶剂，许多盐能溶解在水合肼中，所得溶液导电能力较强。
水合肼作为一种无机氢化物还原剂在工业中有着许多十分独特的优势，尤其在液相还原法还原金属离子方面，是一种被普遍使用、还原能力较强的还原剂。
从金属离子价态的变化来看，还原金属到零价态，多选用碱性介质，用于金属纳米材料的制备。
而水合肼在酸性溶液和碱性溶液中的还原能力和还原机理是不同的，从热力学角度上讲，虽然肼在酸性溶液中有氧化性，从氧化剂的角度来看，它的反应速度很慢，无实际意义，在酸性溶液中水合肼还原能力弱，一般需要催化剂催化分解，在强碱环境中，水合肼还原能力很强，常温下即可还原惰性金属离子。
液相还原法中，肼作为还原剂能将金属离子从盐溶液或金属有机物在溶剂中还原出来，肼还原所得材料纯度高、细致均匀、成本低、生产效率高、清洁环保，水合肼作为还原剂在纳米材料的制备上有独特的优势及广泛的应用。
李永舫［１］等研究组在３０－４０℃，ｐＨ≈９情况下，以苯胺作保护剂，肼作为还原剂与配位剂，制得纳米六角状颗粒，而用柠檬酸钠做还原剂与配位剂可制得银纳米颗粒以及棒状结构。
水热还原法制备银纳米颗粒
水热还原法制备银纳米颗粒一要紧研究内容:金属纳米颗粒的现状及水热法简介银纳米颗粒的制备与其性质分析银纳米颗粒的应用结论和展望二水热法原理、装置及其特点水热法是19 世纪中叶地质学家模拟自然界成矿作用而开始研究的。
1900 年后科学家们成立了水热合成理论,以后又开始转向功能材料的研究。
目前用水热法已制备出百余种晶体。
水热法又称热液法,属液相化学法的范围。
是指在密封的压力容器中,以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反映。
水热反映依据反映类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。
其中水热结晶用得最多。
1.大体原理水热法是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶的的物质溶解，或反映生成该物质的溶解产物，通过操纵高压釜内溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析诞生长晶体的方式。
自然界热液成矿确实是在必然的温度和压力下，成矿热液中成矿物质从溶液中析出的进程。
水热法合成宝石确实是模拟自然界热液成矿进程中晶体的生长。
2.合成装置高压釜为可承高温高压的钢制釜体。
水热法采纳的高压釜一样可经受11000C的温度和109Pa的压力，具有靠得住的密封系统和防爆装置。
高压釜的直径与高度比有必然的要求，对内径为100-120mm 的高压釜来讲，内径与高度比以1：16为宜。
高度过小或太多数不便操纵温度的散布。
由于内部要装酸、碱性的强侵蚀性溶液，当温度和压力较高时，在高压釜内要装有耐侵蚀的内衬（贵金属如铂金或黄金内衬或是一些高分子聚合物），，以防矿化剂与釜体材料发生反映。
也可利用在晶体生长进程中釜壁上自然形成的爱惜层来避免进一步的侵蚀和污染。
如合成水晶时，由于溶液中的SiO2与Na2O和釜体中的铁能反映生成一种在该体系内稳固的化合物，即硅酸铁钠（锥辉石NaFeSi2O6 acmite）附着于容器内壁，从而起到爱惜层的作用。
3、水热法的特点：a)合成的晶体具有晶面，热应力较小，内部缺点少。
新型纳米银材料的制备及表征
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
专
论
新型 纳 米银 材 料 的 制备及 表 征
杨松恋 金松亚 王 雪 海 彬 于成博
（ 西 北民族 大学化 工学 院 ，甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ３ ０ ） 摘 要 ：通过引入保护剂 Ｐ Ｖ Ｐ，以 Ｓ ＤＢＳ 、Ａｇ ＮＯ 为原料 ，同时采 用水合肼作为还原剂 ，制备 出球形或 类似 于球形的纳米级银 粒子。通过控制 变 量法分别对反 应体 系温度 、反应 时间以及 Ａｇ ＮＯ， 的浓度进行分析得 出其对纳米银 离子尺寸的影响。与此 同时利 用紫外？ 可见 分光光度计 测银溶胶 的紫外
（ ２ ２ ０） 、（ ３ ｌ １ ） 、（ ２ ２ ２） 晶面 ，可知 样 品是立方 晶 系的单质 银 。图 中 曲线衍 射峰 颇 为尖锐 ，说 明样 品结 晶性 能 良好 。此外 ，图谱 中并未 见 有 其它 明显 的杂 质物 相衍 射峰 的存 在 ，说 明所制 备 纳米银 粒子 较 为纯 净 ，杂质 离子含 量少 。
吸收光谱 ；用扫描 电子显微镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 表征其形貌 ；用 Ｘ射线衍 射仪测试样品的物相。 由实验结果表明 ：可制得尺寸 小、分散性好 、分布均 匀、结晶性 能
好 的 纳 米银 粒 子 。
关 键 词 ：纳 米银
粒子尺寸
水 合肼
纳米材 料一 般指 材料 尺寸 在 ｌ Ｏ Ｏ ｎ ｍ 以 内 ，同时具 备纳米 尺寸 下材 料所 具 有的特 殊 性能 ，这 种 性能 是大 颗粒 材料 所 没有 的 。纳米 银为 黑 色 粉末 ，其 制 品是将 纳米 银 以不 同方 式混 入 到介 质或 基质 中。纳米 银 溶 液是 纳米 银 的悬浊 液 ，随 浓度 不 同颜色 也 变化 ，随 着浓 度 的增加 颜 色 也逐 步加 深 ，从黄 色至深 红色 。纳米银 粒子 因 其具有 纳米 级材 料所 特 有 的尺寸 小效 应 、表面 效 应 以及量 子尺 寸效 应 等而 表现 出高表 面活 性 和催化 性 能 。同时 已成 为物 理 、化 学 、材料 科学 研 究的 一个 活跃 领 域 。且 其医 用方 面可 用于 杀 菌抗 菌 ，涂于 绷带 上刺 激伤 口部位 细胞 提
化学法制备纳米银研究进展
关 键词 ： 学 法 ； 化 纳米银 ； 制备
中图分 类号 ： Ｂ ８ 文献标 志码 ： 文章编 号 ：０ ８— ８ １ ２ １ ） ４— ０ ７— ５ Ｔ ３３ Ａ １０ ３ ７ （ ０ １ ０ ０ ７ ０
１引言
土温 、 山梨醇、 乙醇胺 等。宋永 辉等¨ 三 通过对还 原剂水合肼 、 保护剂 聚乙烯吡咯烷酮（ Ｖ ） Ｐ Ｐ 用量和 硝酸银浓度 、 温度 、 还原剂 的加入方式、Ｈ值等因素 ｐ
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７８ ・
榆
林 学
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报
２ １ 年第 ４期 （ ０１ 总第 ９ ６期 ）
了水 相 中稳定 分散 的粒 径 在 ４ ｎ 以下 的纳 米 银 颗 ０ｍ
粒。
学牺 牲 阳极 法 直 接 从 金 属 银 制 备 了球 形 银 纳 米 粒 子 。结果 表 明。在 小实 验条 件下 制得 的纳 米银 粒 子
在众 多 的纳 米材 料 中备 受重 视 【 。 ４ Ｊ
２化 学法 制 备纳米 银
近 年来 ， 内外 报道 了大量 制备 纳米 银 的方法 ， 国 主要 有 物理 法 和化 学 法 两 大 类 ， 中化 学 法 制 备 纳 其
剂， 液相化学还原法制备 出分散性 良好 的球形纳米
银 粉 。实验 结果 表 明 ： 备 的纳 米 银 粉 为面 心 立 方 制
对纳 米银 粉 粒度 和 形 貌 影 响 的 考察 ， 备 出 了粒 度 制 均匀 且 粒 度 在 ５ ｍ 左 右 的 纳 米 银 粉 。魏 智 强 ０ｎ 等 在低 温反 应条 件下 ， 过化 学 还原 的方 法 以双 通
银纳米材料具有很大的比表面积和高 的表面活 性， 导电率 比普通银块至少高 ２ 倍 ， ０ 因此 ， 广泛用作
水热还原法制银纳米颗粒
水热还原法制备银纳米颗粒一主要研究内容:●金属纳米颗粒的现状及水热法简介●银纳米颗粒的制备与其性质分析●银纳米颗粒的应用●结论和展望二水热法原理、装置及其特点水热法是19 世纪中叶地质学家模拟自然界成矿作用而开始研究的。
1900 年后科学家们建立了水热合成理论,以后又开始转向功能材料的研究。
目前用水热法已制备出百余种晶体。
水热法又称热液法,属液相化学法的范畴。
是指在密封的压力容器中,以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应。
水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。
其中水热结晶用得最多。
1.基本原理水热法是利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶的的物质溶解，或反应生成该物质的溶解产物，通过控制高压釜内溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体的方法。
自然界热液成矿就是在一定的温度和压力下，成矿热液中成矿物质从溶液中析出的过程。
水热法合成宝石就是模拟自然界热液成矿过程中晶体的生长。
2.合成装置高压釜为可承高温高压的钢制釜体。
水热法采用的高压釜一般可承受11000C的温度和109Pa的压力，具有可靠的密封系统和防爆装置。
高压釜的直径与高度比有一定的要求，对内径为100-120mm的高压釜来说，内径与高度比以1：16为宜。
高度太小或太大都不便控制温度的分布。
由于内部要装酸、碱性的强腐蚀性溶液，当温度和压力较高时，在高压釜内要装有耐腐蚀的内衬（贵金属如铂金或黄金内衬或是一些高分子聚合物），，以防矿化剂与釜体材料发生反应。
也可利用在晶体生长过程中釜壁上自然形成的保护层来防止进一步的腐蚀和污染。
如合成水晶时，由于溶液中的SiO2与Na2O和釜体中的铁能反应生成一种在该体系内稳定的化合物，即硅酸铁钠（锥辉石NaFeSi2O6 acmite）附着于容器内壁，从而起到保护层的作用。
3、水热法的特点：a)合成的晶体具有晶面，热应力较小，内部缺陷少。
一种还原法制备银纳米颗粒
一种还原法制备银纳米颗粒介绍了一种制备银纳米颗粒的方法，通过还原法制备Ag NPs，具有方法简单，对设备要求度低等优点。
一、银纳米颗粒的制备流程（一）用电子天平称量AgNO3粉末1.540g，并放入烧瓶中;用量杯量出40ml甲苯（toluene），倒入烧瓶中，混合溶液在在超声清洗槽中振荡30分钟后，采用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌时间约2小时，尽量让AgNO3粉末溶解在甲苯溶液中。
（二）称取癸酸（decanoic acid）2.850g，用滴管抽取癸酸液体，并滴入步骤1中AgNO3甲苯溶液中，继续磁力搅拌半小时以上。
（三）滴管抽取正丁胺（n-butylamine）加入滴定管中，量取1.67ml，淡黄色的溶液逐渐变成乳白色。
（四）滴管抽取水合肼（aqueous hydrazine）加入滴定管中，量取25ml，继续使用滴定管滴加到烧瓶中，滴定速率为每秒钟2滴，此过程中会有大量气体的产生，随后继续磁力搅拌3小时，溶液颜色为棕黑色。
（五）除去磁力搅拌装置，在烧瓶中倒入50ml甲醇，将产生大量气泡，然后再倒入50ml丙酮，超声振荡30分钟，静置沉淀20分钟，倒出上清液;再次使用甲醇和丙酮进行萃取，将反应产物剩下的液体倒入梨型分液漏斗，静置。
（六）使用梨型分液漏斗将反应产物注入离心管中，随后将离心管放入离心机，离心速度8000，时间15min。
离心沉淀出Ag纳米颗粒。
（七）将离心管中的上清液倒出，剩余反应产物在真空腔中抽真空，抽走剩余溶剂。
得到干燥的深灰色Ag纳米颗粒。
二、实验结果将制备得到的Ag NPS溶于甲苯溶液，然后滴在20×20 mm2大小的ITO玻璃上，然后将附着有Ag NPS的ITO玻璃放入真空退火炉中，150 ℃退火10分钟，去除表面附着的有机物，然后在扫描电子显微镜（SEM，Hitachi S-4800）下进行观察，得到图2的AgNPs的SEM照片，图2中亮点的区域是Ag NPs，图2（a）和（b）的标尺分别为20 μm和2μm。
水溶性纳米银粒子的制备及稳定性研究
二、结题报告1Xiao-yan H, Mei Y. Chemical Preparation and Characteristic of Silver Nanoparticles[J].Journal of Lanzhou Jiaotong University (Natural Sciences), 2005, 24(3): 154-156.2樊新,黄可龙,刘素琴,于金刚,尹良果.化学还原法制备纳米银粒子及其表征[J].功能材料2006,38: 996-999.3Zhang S, Jiang Z. Growth of Silver Nanowires from Solutions: A Cyclic Penta-twinned-Crystal Growth MechanismPhys. Chem. B, 2005, 109: 9416-9421.4C liffel D E, Zamborini F P, Gross S M et al. Mercaptoammonium-Monolayer-Protected, Water-Soluble Gold, Silver, and Palladium Clusters. Langmuir., 2000, 16: 9699-9702.5Sun Y A, Xia Y N. Gold Nanocages: Synthesis, Properties, and Applications. Adv. Mater. 2003, 15: 695-699.6宋永辉, 兰新哲, 张秋利, 杨双平.一种制备纳米银粉的新方法[J] 西安建筑科技大学学报(自然科学版).2005,37(2): 285-2877Hussain I, Brust M，Papworth A J. Preparation of acrylate-stabilized gold and silver hydrosols and gold-polymercomposite films [J]. Langmuir,2003,19(11):4831-4835.8张昊然,李清彪,孙道华,凌雪萍,邓旭,卢英华,何宁.纳米级银颗粒的制备方法[J].贵金属,2005 ,26(2):52-56图1：PDDA分子式聚二烯丙基二甲基氯化铵)，分子式见图1。
纳米银
纳米银的制备方法及其应用纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能,现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域.目前,纳米银的研究仍是热点,应用前景较为广阔.1纳米银的制备纳米银的制备方法很多,分类方法也多种多样,如可按制备机理、反应条件和反应前驱体类别等进行分类.按制备机理可分为如下方法.1.1化学还原法化学还原法是制备纳米银最常用的方法之一.其原理是硝酸银和硫酸银等银盐与适当的还原剂如锌粉、水合肼、柠檬酸钠等在液相中反应,将Ag+还原为Ag,并生长为单质银颗粒.用化学还原法制备的纳米银的杂质含量较高,粒度分布宽,易团聚.因此,用化学还原法制备纳米银常需加入分散剂如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、苯胺和甲醛磺酸萘钠盐等来降低银颗粒的团聚. 赵婷等人[1]用冠醚交联壳聚糖(CTSG)作吸附剂和保护剂,在水介质中用水合肼还原硝酸银制备了纳米银.在水合肼与硝酸银(浓度均为01mol/L)的摩尔比为61、CTSG用量为04g和40的条件下,制得粒径30~40nm的银颗粒.目前,绿色化学已逐渐成为化学领域的一个重要主题.制备金属纳米粒子的绿色化学的关键在于选择对环境友好的化学试剂和无毒的纳米粒子.Raveendran等人[2]用可溶性淀粉作模板,以D葡萄糖为还原剂,在水溶液中合成了纳米银粒子.他们认为这是制备金属纳米材料的一种绿色合成方法.Sun等人[3]以葡萄糖为原料在水热条件下制备了表面含有大量多糖基团的胶体碳球,并用这种碳球作模板制备了纳米银颗粒与碳球的核壳结构.12光还原法光还原法的机理是通过光照使有机物产生自由基,还原金属阳离子.HanMinghan等人[4]利用不同浓度的Ag+在TiO2上进行光还原反应,制备了纳米银载量不同的Ag/TiO2褐色样品,在TiO2表面的银粒子粒径小于10nm.Li等人[5]用紫外线照射硫酸银和聚丙烯酸(配位稳定剂和表面活性剂)的混合液,制成了配位稳定的纳米银颗粒蓝色胶体,将这些胶体电泳沉积,制得类似球形的配位稳定的纳米银颗粒沉积体.Zhou等人[6]以聚乙烯醇为保护剂,用紫外光辐照硝酸银溶液,制得银纳米棒和树枝状纳米晶体.13电化学法电化学法具有简单、快速、无污染等优点,是合成纳米材料的一种有效方法.ZhuJ J等人[7] 研究了在超声波辅助作用下,从含有EDTA的AgNO3水溶液中电化学沉积银纳米线.在溶液温度为30、超声波为50Hz和100W的条件下,控制沉积电流不变,可得到直径约40nm、长度大于6m的纳米线;控制阴极电极电位为-03V(相对于SCE),可得到直径约80nm、长度大于15m的纳米线.廖学红等人[89]用电化学方法以N羟乙基乙二胺N,N,N三乙酸为配位剂,制备出树枝状纳米银.研究发现,配体对纳米粒子的形成起着非常关键的作用,而且在配体存在的条件下用电化学法制备纳米银是一种简单、无污染的方法.同时,他们还用超声电化学方法以EDTA为配位剂,用AgNO3溶液制备出两种粒径的类球形和树枝状纳米银.随后,他们又用10mA电流电解AgNO3溶液,在配位剂(1g柠檬酸或013g半胱氨酸)存在的条件下制备出树枝型纳米银[10].14激光烧蚀法用激光照射金属表面制备化学纯净的金属胶体,即为激光烧蚀法.此法避免了其他方法如化学氧化还原法中电离出的阴离子或阳离子等杂质的影响.杜勇等人[11]利用Nd YAG激光器以波长1064nm的激发光照射金属银表面,通过控制光照时间,制备出5~20nm的银胶体粒子.照射时间低于25min时,所制备的胶体粒子为5~35nm.在实验过程中很少观测到处于凝聚状态的银胶颗粒,将所制得的银胶体放置数周也未出现聚沉物,说明用该法所制备的银胶体的稳定性较好.TsujiTakeshi等人[12]用飞秒波长800nm的激光脉冲照射水中的银片制得纳米银胶,后用纳秒激光脉冲照射也制得了纳米银胶.将这两者进行比较发现,用纳秒激光脉冲照射制银胶的效率比用飞秒激光脉冲照射高,而且银胶的分散性较好.另外,无论是飞秒激光脉冲还是纳秒激光脉冲,对空气中银的烧蚀效率都比对水中银的烧蚀效率高.15化学电镀法金属纳米线在超大集成电路和光导纤维等领域中有潜在的应用价值.用模板组装的纳米线阵列具有设备简单和成本低廉的特点.王银海等人[13]以铝阳极氧化形成的有序多孔氧化铝为模板,利用交流电在模板孔洞中沉积银得到纳米银粒子/Al2O3组装体系.经过分析,交流电能使金属沉积在孔洞中的原因是Al/Al2O3界面的整流特性.迟广俊等人[14]以多孔铝阳极氧化膜(Al2O3/Al)为模板,采用交流电沉积的方法制备了平均长度约5m、直径25nm的银线,纳米银线在Al2O3/Al孔内互相平行,显示凸凹相间的条纹结构.电子衍射(SAED)证实,该纳米银线为面心立方(FCC)的多晶结构.16辐射法在射线的辐照下,水和乙醇等溶剂可产生具有很强还原能力的溶剂化电子,将金属离子还原成金属单质.利用射线的这一特点可将溶液中的银离子还原.陈祖耀等人[15]在005mol/LAgNO3溶液中加入适量的异丙醇和聚乙烯醇或其它表面活性剂和添加剂,用7104居里的Co60射线源辐照,制得粒径分布比较均匀、平均粒径10nm的银颗粒,其粒子结构形态趋于各向异性树枝状.Zhu等人[16]用射线和水热处理相结合的方法,制备出平均粒径约8nm的银颗粒.熊金钰等人[17]以硝酸银为银源,聚乙烯醇(PVA)为稳定剂,利用超声波的空化作用,制备出纳米银及其分形生长的有序体.17微乳液法该法是将表面活性剂溶解在有机溶剂中,当表面活性剂浓度超过临界胶束浓度(CMC)时,形成亲水极性头向内、疏水有机链向外的液体颗粒结构,其内核可增溶水分子或亲水物质.微乳液一般由表面活性剂、助表面活性剂(一般为脂肪醇)、有机溶剂(一般为烷烃或环烷烃)和水4种组分组成.它是一种热力学稳定体系,可合成大小均匀、粒径为10~20nm的液滴.该方法具有装置简单、操作容易、粒子可控、不易团聚等优点.根据油和水的比例,可以将微乳液分为正相(OPW)、反相(WPO)和双连续相微乳液体系,其中WPO微乳液体系适用于无机纳米粒子的制备.路林波等人[18]将环己烷、异戊醇、十二烷基硫酸钠(SDS)和水以一定比例混合,制成均匀透明、热力学性质稳定的反相微乳液体系.然后将一定浓度的银铵盐和水合肼溶液按等体积分别加入上述反相微乳液中,常温下制得20~30nm黑色纳米银粒子.Rong等人[19]用环己烷作溶剂,聚环氧乙烯基壬苯醚作表面活性剂,与银盐水溶液混合制成微乳液及用同样的方法制得NaBH4微乳液.将上述两种乳液混合,当反应进行到一定时间后,离心分离制得纳米银.18晶种法这种方法是以纳米粒子为晶种,在晶种表面用还原剂还原银离子,制得纳米银粒子.在还原过程7第2卷第1期殷焕顺,等:纳米银的制备方法及其应用中,可通过控制晶种和银离子的比例来控制所制得的银粒子粒径.邹凯等人[20]以柠檬酸钠和NaBH4为还原体系还原AgNO3,制得粒径(42)nm的银粒子.以该纳米银为晶种制成悬浮液,将其加入3mL的1mmol/L硝酸银和2mmol/L聚乙烯吡咯烷酮(Mw=58000)溶液中,然后置于15W低压汞灯(=25317nm)下照射48h,可制备出直径50~120nm、长度约50m的银纳米线及树枝状的纳米银.赵彦保等人[21]用水合肼还原硝酸银,在聚乙烯吡咯烷酮存在的条件下,通过控制反应条件制备出粒径均一、有良好分散性的银纳米微粒,并以此为种子,在十六烷基三甲基溴化铵的棒状胶束环境中制备出银纳米棒和纳米线.2纳米银的应用21抗菌材料随着生活水平的提高,人们对健康安全的生活方式愈来愈关注.研发高效无(低)毒的抗菌剂是一个既有社会意义又有经济意义的课题.银离子具有突出的杀菌效果和安全性,在无机抗菌剂中常作为抗菌成分.由于银的成本高及银离子的化学性能不稳定,因此,影响了其应用.抗菌陶瓷是一种功能性新材料,是在制陶的原料中,特别是在陶瓷釉中加入无机抗菌剂制成.刘维良等人[22]采用液相共沉淀法制得纳米磷酸锆载Ag抗菌粉体材料.当该抗菌剂在日用陶瓷釉中的质量分数达到21%时,抗菌陶瓷餐具的抗菌率可达9919%以上,而且对日用陶瓷的生产工艺、技术性能和微观结构的影响不大,其性能指标均符合国家日用陶瓷质量标准的要求.保鲜膜能够控制储藏环境的气体和湿度,延缓果蔬的采后衰老.利用纳米技术,可以使常规保鲜膜具备调气、保湿和防霉等多种功效.李喜宏等人[23]以常规LDPE保鲜膜配方的组分为载体,添加银系纳米材料母粒,研制出含银粒径40~70nm的防霉保鲜膜,通过缓释溶出的Ag+阻止微生物酶的合成.纳米银对常见的食品污染菌也有抑制作用.刘伟等人[24]研究了纳米银对几种常见细菌、酵母菌、霉菌等菌种的抑制作用.结果表明,纳米银对供试菌种有明显的抑制作用;在试验浓度的条件下,对革兰氏阳性菌的抑制作用最强,对革兰氏阴性菌抑制的作用次之,对酵母菌和霉菌的抑制作用最弱.在作用时间相同的条件下,纳米银浓度越高,抑菌率越高.在纳米银浓度相同的条件下,作用时间越长,抑菌率越高.纳米银有良好的热稳定性,经高温处理后仍然有良好的抑菌效果.22催化作用纳米银可以用作多种反应的催化剂.HanMinghan等人[4]通过真空蒸镀法制备了用于光催化还原离子的沉积纳米银的TiO2.在蚁酸存在的条件下,光催化剂TiO2和Ag/TiO2对还原Se()都有效.只是使用没有修饰的TiO2光催化剂时,在Se()被完全还原为Se后,还需进一步将Se 还原为以H2Se形式存在的Se2-.而使用Ag/TiO2催化剂时,Se()被还原为Se,同时还生成H2Se,在pH=315时还原率最高.这说明纳米银极大地加强了Se粒子的电子强度,并通过Se的自还原生成H2Se.Li等人[25]通过考察纳米级复合催化剂Ag/H ZSM S在CH4选择还原NO反应中的活性和选择性发现,当催化剂中纳米银质量分数高于7%时,NO转化率显著提高.这表明,分子筛外表面纳米银的存在提高了银催化剂在CH4选择还原NO反应中的活性.在聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的激光离解反应过程中,加入纳米银粒子后,导致聚合物炭化,在界面诱导产生石墨化作用;同时纳米银粒子与聚甲基丙烯酸甲酯的界面发生反应,改变了粒子对激光能量的转化方式,减弱了其激光炭化作用.总之,纳米银粒子的加入改变了聚合物体系对激光能量的吸收和转换方式,导致其激光离解发生变化.23在修饰电极中的应用纳米银粒子具有比其他纳米粒子更为优异的导电性能和电催化性能.因此,研究纳米银粒子修饰电极具有重要的意义.任祥忠等人[26]采用电化学方法在AgNO3的柠檬酸水溶液中制备了纳米银,并以所制备的纳米银和接枝酪蛋白为复合载体,制备了葡萄糖氧化酶电极.该电极的线性响应范围1010-6 ~1510-2mol/L,响应时间为12s,并且重现性和选择性好.李茂国等人[27]用共价修饰法制备了纳米银修饰的金电极.该修饰电极对灿烂甲酚蓝(BCB)的电化学氧化还原有较强的催化作用,氧化峰电流与8材料研究与应用2008BCB浓度在4010-7~2110-4mol/L范围内成线性关系,检出限为1510-8mol/L.后来,他们[28]用经纳米银修饰的玻碳电极进行痕量硫氰根的检测.在pH=60的磷酸盐缓冲溶液中,采用示差脉冲伏安法测得,氧化峰电流和硫氰根浓度在5010-7~4010-4mol/L范围内成良好的线性关系,检出限为413710-8mol/L.将此修饰电极用于测定吸烟和非吸烟人的唾液中痕量硫氰根,结果与光度法测定值基本一致.24在生物材料方面的应用基因诊断和生物传感器发展的一大进步就是功能化的纳米银粒子及其相结合的使用.DNA生物传感器包含了DNA探针的生物识别过程和与之相适应的生物亲合力反应的换能器,换能器的功能是将固定化的单链或双链DNA杂交信号转换成可识别或能测量的信号.纳米金和银粒子所产生的局域表面等离子体共振光谱或所具有的电学性能,成为各种新型的、能把生物识别反应转换成放大的光学或电学信号装置的基础.R P VanDuyne等人[29]的研究证明:将掩膜上沉积的尺寸和形状均匀的银粒子限定在一个足够大的、间距固定的表面上,可使它们独立起作用,而不是作为一个阵列,并且环绕粒子的介电环境比较容易控制.他们将小生物分子修饰的三角形纳米银粒子用于病床护理和医学诊断的纳米生物传感器,使其得以进一步发展.J Wang等人[30]提出了电化学溶出检测DNA杂交的间接法:把涂有抗生蛋白链菌素的磁性胶乳微球连接到DNA探针上,在探针同靶核酸杂交之后,再把涂有抗生蛋白链菌素的直径20nm金粒子连接到这个生物共轭靶上,然后将银离子沉积在纳米金粒子上,最后用HBr Br2溶解银,并于薄膜碳电极上恒电位溶出测定银而间接求得靶DNA量.该方法能够在10L杂交溶液中(20min的杂交连接)检测出10pmol的乳腺癌DNA基因片段.功能化的纳米银粒子具有明显的增强作用和良好的生物相容性,易同DNA分子杂交结合.这些性质成为它们在生物传感器中应用的基础,也为DNA计算机的开发带来了光明的前景,是生命科学中分析化学研究的重要组成部分和当今发展的重点领域.25在光学领域的应用纳米银可用作表面增强喇曼光谱(SERS)的基质[31],实验证明SERS的获得与吸附分子的电性和纳米银的表面电性有关.选取电性合适的纳米银,可以获得较强的SERS,进而扩大SERS的研究范围.由于纳米银粒子表面等离子振荡吸收峰附近具有超快的非线性光学响应,科学家发现把纳米银掺杂在半导体或绝缘体中,可获得较大的非线性极化率,利用这一特性可制作光电器件,如光开关、高级光学器件的颜色过滤器等.3结论纳米银的制备方法很多,但各有优缺点.采用现有的方法,已合成出多种粒径的球形纳米银粒子和各种颜色的纳米银溶胶,也合成出纳米银线和树枝状的具有一定空间结构的银纳米材料等.随着科技的进步,未来的纳米银生产技术将向成本低、消耗低、污染低的方向发展.在现有的制备方法中,具有独特的技术和成本优势的生物还原法将可能成为未来纳米银生产技术的突破口,寻找新的对银具有较强还原能力的菌种并优化其还原条件,将是这种新技术的主要发展方向.参考文献:[1]赵婷,戴红,肖尧,等.冠醚交联壳聚糖吸附原位还原制备纳米银[J].中国皮革,2006,35(9):2629[2]RAVEENDRANP,FUJ,WALLENSL Completely greensynthesisandstabilizationofmetalnanoparticles[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,20 03,125:1394013941[3]SUNX,LIY Colloidalcarbonspheresandtheircore/shellstructureswithnoble metalnanoparticles[J].An gewandteChemieInternationalEdition,2004,4 3(5):597601[4]HANMH,LINHF,YUANYH,etal 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OnthepromotionofAg ZSM5by ceriumfortheSCRofnobymethane[J].JournalofCa talysis,1999,182:31332。
纳米银
抗菌特点
广谱抗菌：一种抗生素能杀灭大约6种病原体，而纳米银可杀 灭数百种致病微生物。杀灭细菌、真菌、滴虫、支/衣原体、淋 球菌。 强效杀菌：Ag可在数分钟内杀死650多种细菌。 渗透性强：纳米银颗粒具有超强的渗透性，可迅速渗入皮下 2mm杀菌。 修复再生：纳米银可促进伤口愈合，促进受损细胞的修复与再 生，去腐生肌，抗菌消炎，有效地激活并促进组织细胞的生长， 加速伤口的愈合，减少疤痕的生成。 抗菌持久：纳米银颗粒经修饰，外加一层保护膜，在人体内能 逐渐释放，以达到持久的抗菌效果. 无耐药性：纳米银属于非抗菌素杀菌剂：纳米银可迅速直接杀 死细菌，使其丧失繁殖能力，因此，无法生产耐药性的下一代， 能有效避免因耐药性而导致反复发作久治不愈的情况。
思考
早期对银纳米粒子的安全性研究结果都是安全的，而随 着研究的不断深入，发现银纳米粒子存在一定的生物安 全隐患。 如今，银纳米粒子广泛应用于人们日常生活产品和药物 中，能与人体的接触是密切，可通过皮肤、呼吸道、消 化道进入人体。 进入人体后的分布代谢又如何，这种纳米级的物质是否 能穿过血脑屏障而进一步带来危害？这些问题都需要我 们进行长期、深入的研究才能回答。
电化学法
电化学法通过在溶液中产生自由电子，还原金属离子制 备得到金属纳米粒子。利用电化学方法，在液相中采用 高分子聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为稳定剂合成得到球形 的银纳米颗粒，通过改变电解质溶液的组分可以实现对 纳米粒子大小的有效调节。实验发现，PVP/Ag+ 的摩尔 比为50～500 时，最有利于反应的进行。
微波合成法
微波合成法是因利用微波是一种新的加热方式而得名。
具体：以葡聚糖为还原剂和稳定剂，采用微波高压液相 合成法制备银纳米粒子，所制备得到的纳米粒子平均粒 径为16 nm，产物具有良好的稳定性和分散性。
化学还原法制备银纳米粒子的研究进展
4、环保性和可持续性：随着环保意识的提高和可持续发展的要求日益严格 化对于制备方法的环保性和可持续性也提出了更高要求。未来可以尝试开发环保 友好型化学还原法制备技术并实现工业化生产降低对环境的影响同时也可以从原 料来源方面进行改进以实现可持续性发展目标。
参考内容
纳米银粒子由于其独特的物理化学性质，如高导电性、高催化活性等，在诸 多领域具有广泛的应用前景。其中，化学还原法由于其操作简便、产率高，成为 了制备纳米银粒子的重要方法。本次演示将介绍化学还原法制备纳米银粒子及其 表征。
1、银纳米粒子的性质和应用领 域
银纳米粒子具有独特的物理化学性质，如优异的催化性能、高光学透过率、 良好的电学性能等。这些性质使得银纳米粒子在许多领域具有广泛的应用前景， 如：
1、催化领域：银纳米粒子具有优异的催化性能，可用于催化氧化还原反应、 有机合成反应等。
2、光学领域：银纳米粒子具有高光学透过率，可用于制造高效的光电器件 和光催化剂。
引言
银纳米粒子因其独特的物理、化学性质在许多领域具有广泛的应用前景，如 催化、光学、电子学、生物医学等。因此，制备高质量、高纯度的银纳米粒子一 直是研究热点。化学还原法作为一种常用的制备方法，具有操作简便、成本低廉、 可控制备等优点，受到了广泛。本次演示将对化学还原法制备银纳米粒子的研究 进展进行综述。
一、化学还原法制备纳米银粒子
化学还原法的核心思想是通过还原剂还原硝酸银（或氧化银），使银离子 （Ag+）在特定的条件下形成纳米级的银原子聚集体，即纳米银粒子。典型的化 学还原法制备纳米银粒子的步骤如下：
1、准备试剂：硝酸银（或氧化银）、还原剂（如柠檬酸钠、抗坏血酸等）、 缓冲剂（如氨水等）、表面活性剂（如聚乙烯吡咯烷酮等）。
2、控制形貌和尺寸：目前对于控制银纳米粒子形貌和尺寸的方法仍有限制 性因素。未来可以尝试开发新的制备技术或通过复合模板等方法实现形貌和尺寸 的精确调控。
水合肼还原法制备纳米银粒子的研究
水合肼还原法制备纳米银粒子的研究应用化学杜运兴2080301纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能,现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域[1].纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能,现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域[2].联氨作为还原剂的最大优点是在碱性条件下还原能力非常强，其氧化产物是干净的N2，不会给反应产物引进金属杂质[4]。
本文对纳米银的性质进行简要说明，对目前采用水合肼在表面活性剂的保护下还原AgNO3，制得粒径均一的纳米银粒子的实验原理及方法深入讨论，并对各影响因素分别论述，最后对纳米银粒子的应用前景进行展望。
1.纳米银粒子的性质纳米银粒子具有量子效应、小尺寸效应和极大的比表面积，这使得其抗菌性能远大于传统的银离子杀菌剂。
纳米银由于具有很高的表面活性及催化性能而被广泛用作高效催化剂、非线性光学材料及超低温制冷机的稀释剂纳米银溶液是纳米银的悬浊液，随浓度不同颜色也变化，随着浓度的增加颜色也逐步加深，从黄色至深红色。
而液体中有颗粒，质地粗糙。
2.纳米银粒子的制备2.1反应方程式因为水合肼是弱电解质，在溶液中不能完全电离，在进行氧化还原反应时，只有较多过量才能使银离子的反应完全[3]。
根据水合肼还原硝酸银的反应式：2Ag++N2H4+2H2O＝2Ag+2NH3OH+等物质的量的反应物摩尔数之比为水合肼：硝酸银=1：4，按照过量的原则设计水合肼和硝酸银的摩尔比。
由于Ag+直接与水合肼反应过于激烈，所以有些实验中采用氨水作为络合剂，使Ag+与氨形成配合物，降低了Ag+的浓度，从而相应降低Ag+的氧化能力，使反应能够平稳地进行[5]。
反应方程式如下：AgNO3+2NH4OH=Ag(NH3)2NO3+2H2O2Ag(NH3)2NO3+2N2H4·H2O=2Ag+N2+2NH4NO3+4NH3+2H2O2.2实验过程在表面活性剂（通常为聚乙烯吡咯烷酮（PVP））的保护下，采用水合肼还原AgNO3 而得到银纳米粒子，通过XRD 检验确认该种方法合成的银纳米粒子是否具有fcc 相；XPS表征结果显示银纳米粒子表面价态，若为零价，说明制备过程中没有被氧化；用透射电镜和激光光散射仪对粒子的表面形貌和粒径进行表征分析。
银纳米颗粒的制备及应用研究
银纳米颗粒的制备及应用研究一、引言银纳米颗粒是指粒径在1-100纳米范围内的纳米颗粒，由于其具有优异的光学、电学、磁学性能，被广泛应用于生物医药、能源材料、环境治理、信息技术等领域。
本文将从银纳米颗粒的制备方法及应用研究两方面进行综述。
二、银纳米颗粒的制备方法在银纳米颗粒的制备方法中，主要有化学还原法、光化学法、微波辅助法、后水热法、激光还原法等。
下面将分别介绍几种常见的制备方法。
2.1 化学还原法化学还原法是使用还原剂来还原金属离子，制备金属纳米颗粒的一种常见方法。
该方法简单易用、成本低廉，并且可以实现批量生产。
目前已有许多文献报道了利用化学还原法制备银纳米颗粒的方法。
例如，Dai等人研究了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆的银纳米颗粒的制备方法。
该方法使用了氢氧化钠作为沉淀剂，辅以旋转蒸发工艺和紫外线照射来控制颗粒的形态和尺寸分布。
2.2 光化学法光化学法是利用光化学反应来制备纳米颗粒的一种方法。
该方法可以通过不同的光源来实现纳米颗粒的制备与形态控制。
其中，紫外光是制备银纳米颗粒的常用光源之一。
利用紫外光辐射可促进银离子的还原和聚集，最终获得银纳米颗粒。
2.3 后水热法后水热法是利用高温高压的反应条件来制备银纳米颗粒的一种方法。
在该方法中，银离子以及还原剂被加入到反应釜中，然后在一定的温度和压力下进行反应。
通过控制反应条件和反应时间等参数可以获得不同形态和尺寸的银纳米颗粒。
三、银纳米颗粒的应用研究由于银纳米颗粒具有良好的生物相容性和抗菌性能，目前其在生物医药领域中得到了广泛的应用。
此外，银纳米颗粒还具备优异的光学、电学、磁学性能，因此在能源材料、环境治理、信息技术等领域中也有着广泛的应用前景。
3.1 生物医药银纳米颗粒在生物医药领域的应用主要体现在抗菌、抗病毒、抗肿瘤等方面。
由于其具有优异的抗菌性能，因此被广泛应用于医用敷料、医用材料表面的涂层等方面。
此外，银纳米颗粒还可以用于制备药物载体，并且与蛋白质或物质结合形成复合材料，实现更好的药物传递和治疗效果。
金、银的化学法精炼－水合肼还原法
⾦、银的化学法精炼－⽔合肼还原法⽔合肼还原法，⼜称氨－肼或联氨还原法。
此法使⽤⽔合肼与适量氨⽔配合的还原剂。
⽔合肼从硝酸银溶液或氯化银浆料中还原产出的银粉，具有粒度细（⼩于160⽬）、纯度⾼（⼤于99.9%）的特点，是制造各种银系列电触头等的理想材料。
加之⽔合肼还原法具有⼯艺流程短、设备简单、操作容易、⽣产效率⾼、成本低等优点，因⽽是⽬前制取粉末冶⾦⽤纯银粉的⼀种很有前途的新⽅法。
⼀、⽔合肼还原银的原理⽔合肼能把许多⾦属盐还原成⾦属，使之呈粉末状的⾮均⼀晶粒沉积于反应器壁上或基⽚上。
还原过程中，当肼被氧化成氨和⽔时能释放出氢离⼦，因⽽，它是⼀种具有速度常数K1和K－1的反应。
N 2H4 N2＋4H＋＋4e－就 A B＋H＋来说－＝K1（A）－K－1（B）（H）＋反应过程中，随着氢离⼦浓度的增加，K1（A）与K－1（B）（H）＋两数值逐渐接近，⽽使反应速度减慢。
为了保持过程中的反应速度，需向体系中加⼊适量氨⽔。
在室温下，⽔合肼从硝酸银溶液中还原银的基本反应为：AgNO2＋N2H4·H2O＝Ag↓＋NH4NO3＋ N2↑＋H2O 当加⼊氨⽔调整pH后，其反应则为：4Ag（NH3）2NO3＋N2H4＝4Ag↓＋N2↑＋4NH3＋4NH4NO3⽔合肼从AgCl浆料中还原沉淀银的基本反应为：4AgCl＋N2H4＋4OH－＝4Ag↓＋N2↑＋4H2O＋4Cl－由于浆料中的氯化银系呈悬浮的固体状态存在，所以反应速度较慢。
尽管氯化银加⽔浆化后，在不加氨⽔、加⼊氨⽔、通⼊氨⽓三种情况下的反应热⼒学计算值是相近的，但向此体系中加⼊氨⽔或通⼊氨⽓时，因能溶解部分氯化银⽽⽣成Ag（NH3）2＋络离⼦，因⽽可加速反应的进⾏。
⼆、⽤⽔合肼法从合银废料中制取纯银粉从银触头、银合⾦、镀银件、焊药、抛光废料、切削碎屑等废料中精制纯银粉，需预先⽤1∶1稀硝酸来溶解其中的银使之⽣成硝酸银液，过滤分离不溶渣，送去回收其他⾦属。
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水合肼还原法制备纳米银粒子的研究应用化学杜运兴2080301纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能,现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域[1].纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能,现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域[2].联氨作为还原剂的最大优点是在碱性条件下还原能力非常强，其氧化产物是干净的N2，不会给反应产物引进金属杂质[4]。
本文对纳米银的性质进行简要说明，对目前采用水合肼在表面活性剂的保护下还原AgNO3，制得粒径均一的纳米银粒子的实验原理及方法深入讨论，并对各影响因素分别论述，最后对纳米银粒子的应用前景进行展望。
1.纳米银粒子的性质纳米银粒子具有量子效应、小尺寸效应和极大的比表面积，这使得其抗菌性能远大于传统的银离子杀菌剂。
纳米银由于具有很高的表面活性及催化性能而被广泛用作高效催化剂、非线性光学材料及超低温制冷机的稀释剂纳米银溶液是纳米银的悬浊液，随浓度不同颜色也变化，随着浓度的增加颜色也逐步加深，从黄色至深红色。
而液体中有颗粒，质地粗糙。
2.纳米银粒子的制备2.1反应方程式因为水合肼是弱电解质，在溶液中不能完全电离，在进行氧化还原反应时，只有较多过量才能使银离子的反应完全[3]。
根据水合肼还原硝酸银的反应式：2Ag++N2H4+2H2O＝2Ag+2NH3OH+等物质的量的反应物摩尔数之比为水合肼：硝酸银=1：4，按照过量的原则设计水合肼和硝酸银的摩尔比。
由于Ag+直接与水合肼反应过于激烈，所以有些实验中采用氨水作为络合剂，使Ag+与氨形成配合物，降低了Ag+的浓度，从而相应降低Ag+的氧化能力，使反应能够平稳地进行[5]。
反应方程式如下：AgNO3+2NH4OH=Ag(NH3)2NO3+2H2O2Ag(NH3)2NO3+2N2H4·H2O=2Ag+N2+2NH4NO3+4NH3+2H2O2.2实验过程在表面活性剂（通常为聚乙烯吡咯烷酮（PVP））的保护下，采用水合肼还原AgNO3 而得到银纳米粒子，通过XRD 检验确认该种方法合成的银纳米粒子是否具有fcc 相；XPS表征结果显示银纳米粒子表面价态，若为零价，说明制备过程中没有被氧化；用透射电镜和激光光散射仪对粒子的表面形貌和粒径进行表征分析。
2.3影响因素决定化学沉积过程的因素包括：保护剂类型及浓度、溶液中银离子浓度、pH值、反应温度、还原剂加入速率、搅拌形式及速率等。
2.4 研究方法赵婷等[3]：使用冠醚交联壳聚糖（CTSG）做吸附剂和保护剂，在水介质中用水合肼还原硝酸银制备纳米银。
其从反应体系温度、CTSG用量、水合肼／硝酸银摩尔比、硝酸银浓度等对粒径及其分布的影响因素分别进行了深入研究，结果表明：（1）合成的CTSG能有效阻止银颗粒晶粒的长大和团聚，并能使反应体系稳定在。
（2）在40o C时，水合肼与硝酸银（浓度为0.1mol/L）摩尔比为6:1, CTSG用量为0.4g时得到粒径约为30～40nm的纳米银颗粒。
（3）水合肼和硝酸银浓度的增加会使纳米银颗粒粒径增大，但当硝酸银浓度≤0.25mol/L时，改变银离子浓度对粒径影响不大，且稳定在50nm左右，而银颗粒则随水合肼浓度的减小规律递减。
针对上述结果，其分析原因：（1）因为冠醚可以以零价金属作为客体分子，因此所合成的冠醚交联壳聚糖既对银离子有很好的吸附性能，而且对还原后的纳米银也有良好的吸附性，从而防止还原得到的纳米银团聚，稳定分散在水介质中。
（2）水合肼和硝酸银在常温下（25℃）即可发生反应，但速度较慢。
温度升高，反应速度加快，银颗粒平均粒径减小，40℃后基本稳定。
反应温度升高有利于提高反应速度，使银颗粒加速成核；同时使溶液中粒子的布朗运动加剧，增加了颗粒间相互碰撞的机会。
，但当温度升高到80℃时，CTSG防止颗粒团聚的作用，相对于升高温度加快反应速度有所减小。
（3）硝酸银浓度的增大有利于形成大量晶核，也利于晶核生长为大晶粒，同时因为CTSG的保护作用，尽管硝酸银浓度高时颗粒较大，但差别不大。
汤皎平[4]：在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的保护下，采用水合肼还原AgNO3 而得到银纳米粒子，通过仪器检测确认该种方法合成的银纳米粒子具有fcc 相；银纳米粒子表面价态为零价，粒径在50 nm 左右，近似圆球形，在正己烷中分散效果较好。
其经过反复实验得出结论：（1）温度是重要的工艺参数之一，温度太低，氧化还原反应进行缓慢且反应不彻底，温度太高，反应过于激烈，以致于制备出来的银纳米粒子粒径过大，分布也不均匀。
经过反复实验，确定温度为70℃。
（2）pH 值在试样制备过程中也有很大的影响：当高于pH 12 时，PVP 在水中的溶解度非常小，甚至从溶液中析出。
其在合成过程中控制为pH 11左右。
（3）表面活性剂采用PVP，是因为PVP 大分子可以与纳米银粒子形成紧密的吸附层，PVP 分子中的C- H 链伸向外部，形成立体空间障碍来阻止银纳米粒子之间的团聚。
兰尧中等[5]：以聚乙烯醇为分散剂，用水合肼(N2H4·H2O)还原法制备超细银粉。
通过基本的物理化学计算，得到化学还原法制备超细Ag 粉过程中有关物质的φ～pH 关系数据，确定了反应的基本条件，为还原条件的控制提供了理论依据。
并研究了分散剂PEG 及还原剂水合肼的用量对银粉粒度及产率的影响。
其从电极电位φ 与各反应物质的浓度关系（根据Nernst 方程导出），以及Ag+水+而不是Ag+ ，在还原反解条件的计算公式得出：反应初期阶段首先被还原的是NO3形成了配离子，导致游离的Ag+应后期pH 值会变大，但由于绝大部分Ag+与NH3浓度很小，所以不会产生杂质沉淀。
从以上理论分析及实验事实得出：由φ～pH图推知，必须在pH＞7.78 时，水合肼还原Ag+的反应才能进行彻底。
综合考虑，作者在实验过程中将pH 值调为8～9，并重点考察了PEG 和水合肼用量与银粉产率、粒度的关系及其与理论计算的符合状况。
由以上理论分析及实验事实得出：溶液中制备出超细银粉。
(1) 用水合肼为还原剂，PEG 为分散剂，可从AgNO3(2) 保持一定浓度的硝酸银、水合肼用量不变，随着PEG 用量的增加，银粉粒度逐渐变细，但产率却逐渐降低。
(3) 当PEG 与硝酸银的量不变，水合肼减少至其理论用量时，银粉粒度逐渐变细，产率呈下降趋势。
水合肼用量以稍大于理论用量为佳。
其研究的特别之处在于通过基本的物理化学计算，为确定反应条件找出一定的理论依据，并将其用于实验中，为实验条件的量化提供了理论支持。
张云竹等[6]采用聚乙烯吡咯烷酮、无水乙醇和去离子水混合溶液,利用水合肼还原硝酸银制备纳米银粒子。
称取1. 0g 的聚乙烯吡咯烷酮置入50 ℃去离子水中充分搅拌10min ,加入1. 0g 硝酸银,混合均匀后加入一定量无水乙醇,搅拌至溶液澄清透明；加入还原剂水合肼,在50 ℃下充分搅拌2h 后便制得所需样品,即纳米银粒子溶胶。
所制得纳米银粒子溶胶为黄绿色。
该样品性能稳定,避光静置1 个月颜色不发生变化,也不发生聚沉。
所制得的纳米银粒子杂质含量低,粒度分布集中, 粒径约为10～20nm ,形貌呈球形,且颗粒分散较为均匀。
该方法制得的银纳米颗粒粒径较细，且实验简单易行，适合大批量生产。
但不足之处在于理论分析不明确，对工艺条件未作讨论。
赵彦保等[7]：在聚乙烯吡咯烷酮存在的条件下,用水合肼还原硝酸银,通过控制反应条件成功制备出了粒径均一、有良好分散性的银纳米微粒,并以此为种子,利用种子诱导生长,在十六烷基三甲基溴化铵的棒状胶束环境中制备出了银纳米棒和纳米线. 分别讨论Ag+与NH3摩尔比依次为1∶4, 1∶5, 1∶5. 5, 1∶6, 1∶8的情况下得出：随着NH3量的增大,银纳米微粒的吸收峰值向短波方向发生了移动(蓝移). 分析原因是由于随着氨水浓度的增大,溶液的碱性增强,肼的还原能力也随之增强,Ag+的还原速度加快,银成核速度增大,导致银纳米颗粒的粒径减小,吸收峰蓝移. 但是当氨水浓度增大到一定程度时,吸收峰位置趋于某一值，说明当氨水浓度增大到一定程度时,肼的还原能力达到最大,银纳米微粒的粒径不再减小.该实验方法在传统的合成纳米银颗粒的基础上，利用种子诱导生长法，成功合成出银纳米棒、纳米线等不同形貌的银纳米晶体，制备实验条件很详细。
制得的纳米棒的长度为200 - 500 nm不等,纳米线的长度为1μm,纳米线的长径比大约为50.宋永辉等[8]研究了一种通过树脂吸附—化学还原的方法制备纳米银粉的新方法. 在硝酸银溶液中, 使用PV P 作保护剂、水合肼作还原剂制备纳米银粉过程中, 加入L SC- 500 胺基磷酸树脂进行吸附, 降低溶液中银离子浓度, 分离出的载银树脂在超声波作用下分离出银粉, 就可得到平均粒径为100nm 的纳米银粉. 实验结果表明,采用树脂吸附—化学还原的方法可以制备出粒度均匀的纳米银粉. 由于树脂吸附可以降低溶液中的银离子浓度, 减少还原反应的推动力, 使反应能够缓慢进行, 减少银颗粒的长大；使用超声波的空化作用及产生的微射流可使树脂被屏蔽的微孔和毛细管壁也充分暴露, 增大了树脂的实际有效界面, 提高树脂吸附容量和反应速率, 强化树脂的吸附和脱附过程；同时可以强化化学还原过程, 使生成的银粉粒径减小、粒度分布均匀。
本实验特别之处在于采用树脂吸附—化学还原法制备超细银粉，其巧妙利用树脂作为载体吸附高浓度硝酸银溶液中的银离子, 然后在保护剂作用下进行化学还原, 生成纳米银粉. 树脂由于具有巨大的比表面积及丰富的微孔, 能够有效、快速的吸附溶液中的银离子, 降低了溶液中银离子的浓度, 减少了银粉的凝聚和晶核的长大. 实验结果表明, 该方法可以制备出粒径均匀的纳米银粉末.但制备出的纳米银粒径较大。
Jin-Ku Liu等[9]将乙二胺（强碱）加入到AgNO3溶液中调整pH值到10.然后将十六烷基三甲基溴化铵（CTAB,0.5g/L）添加到上述溶液中。
再将水合肼（N2H4·H2O）在五分钟内在搅拌状态下逐滴加入到上述混合液中。
在室温下保持5分钟，得到了纳米银颗粒。
产物在离心作用下分离，再用去离子水和乙醇清洗数次。
产物清洗后收集并在干燥器中干燥得到纳米银颗粒。
纳米银粒径在5.5-8.5nm；乙二胺和CTAB在本法中的使用可控制纳米银颗粒的成核和生长速度。
其次，在纳米银颗粒的静电影响和羟（基）磷灰石纳米带球体的强烈吸附作用下，合成了新颖的纳米复合体。
这种产物在医学、环境、卫生等领域有广阔的应用前景。
Wanzhong Zhang等[10]在十二烷基硫酸钠（SDS）四相微乳液中合成自主装配和可控纳米银颗粒。