一種納米金屬單質的分離方法

　　納米材料爲一種其基本結構單元在至少一個維度上處于納米规格範圍的，相較于傳統材料具有某些新特征的材料。近年來，納米材料一直是科學研究的重點，多種新功能納米材料被相繼開發出來，並研制成相應的中文产品，获得了小規模的應用。以納米銅、納米銀與納米金爲代表的金屬納米材料获得的廣泛的研究，在複合材料、納米催化劑、納米光學器件、納米導體與半導體器件中都获得了成功的應用。以複合材料爲例，納米銀線填充的導電膠相較于微米銀填充的導電膠具有電導率提高，導電滲流阈值降低等優點，具有極高的市場價值。化學還原法是納米銅、銀、金等納米金屬最常用的制備方法，具體爲使用還原劑把銅、銀、金等金屬單質從其可溶性鹽的溶液中還原出來，形成納米銅、銀、金等的疏散液。化學還原法具有制備簡單、快速，性能均一的優點。化學還原法获得的納米金屬疏散液中除了溶劑與納米金屬外，還含有用于控制納米材料尺寸、形狀、溶解性的添加劑，包括外表活性劑、疏散劑等。因此納米銅、銀、金等納米金屬必須從其疏散液中分離出來才能夠获得進一步的應用。但是，納米金屬極小的规格使之無法通過傳統的過濾的方法直接获得，同时疏散液中含有大批的不揮發添加物，也無法通過蒸發幹燥的方法获得純淨的納米金屬粉體。現有的方法主假如通過反複高速離心的方法获得純淨的納米金屬粉體，但是這種方法成本極高，功效極低，同时有大批的浪費與汙染，無法適應工業生産的要求。如果沒有納米金屬分離方法的創新，就沒有納米金屬大規模低成本應用的也许。

本文提出了一種新的納米金屬的分離方法。使用可以與納米銅、銀、金、钯、鉑、鎳單質發生反應的雙巯基化合物作爲沈澱劑，使以上納米金屬單質從其疏散液中絮凝沈澱下來，從而可以通過常壓過濾、減壓抽濾、低速離心的方法分離與純化，大大降低了制備成本，提尚了制備功效。廣率可達到95%以上，相$父于傳統的尚速尚心的方法有著極大的提升，使納米金屬的低成本、大規模應用成爲也许。具體技術方案如下：

( 1)采用化学还原的方法，在相应金属可溶性化合物的溶液中进入外表活性剂等可以控制纳米材料尺寸、外形和溶解性的添加剂，再进入还原剂使化合物还原成相应的纳米金属，获得纳米铜、银、金、镍、钯、铀纳米颗粒、纳米线、纳米管或二维纳米材料的疏散液。

(2)在步驟(1)所制備获得的納米材料的疏散液中，进入一種雙巯基化合物的溶液，其中巯基化合物进入量爲納米金屬質量的0.01%至5%。攪拌後靜置10-60min，使納米金屬充分反應並從混合液中沈澱。

(3)使用常壓過濾、減壓抽濾或離心的方法將沈澱下來的納米金屬分離出來。使用水、乙醇和乙酸乙酯分別清洗納米金屬三次，最後使用減壓幹燥、紅外幹燥或者常壓幹燥的方法使納米金屬幹燥。

此方案的有益结果:1.本發明可以通過常壓過濾、減壓抽濾或低速離心的方法获得納米銅、銀、金、鎳、钯、鈾納米顆粒、納米線、納米管和二維納米材料的粉體，相較于傳統的高速離心方法分離，大大降低了制備成本，提高了制備功效，適合于工業生産。2.本發明所述的納米金屬分離方法産率大于95%，遠遠超過使用傳統的高速離心方法的産率，減少了浪費。3.本發明所述的納米金屬分離方法不需要高速離心設備的使用，減少了能耗，從而減少了對環境的汙染。