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1、第26卷第6期稀有金属2002年11月Vol.26l.6CHINESEJOURNALOFRAREMETALSNovember2002X贵金属纳米材料及其产业化过程*周全法,黄红缨(江苏技术师范学院应用化学系,江苏常州213001)摘要:对贵金属纳米材料的种类、用途、产业化方法和发展趋势等内容进行了综合评述。贵金属纳米材料包括贵金属单质和化合物纳米粉体材料、贵金属新型大分子纳米材料和贵金属膜材料等几大类。随着国家对黄金和白银专控政策的放开和纳米技术与传统的贵金属深加工产业的结合,贵金属纳米材料作为一类在工业生产中起着重要作用的新材料,具有良好的发展前景。非负载型贵金属纳米
2、粉末常用化学还原法、光化学合成法、电化学沉积法以及热物理法等方法进行生产,负载型贵金属纳米粉体材料则一般采取化学法(浸渍法、离子交换法和吸附法等)生产。这两类贵金属粉体材料是目前获得工业应用最多的贵金属纳米材料。贵金属纳米材料的产业化过程有其特殊性,其发展趋势可以概括为改造、降本、集约化和多功能化。关键词:贵金属;纳米材料;产业化中图分类号:TB383文献标识码:A文章编号:0258-7076(2002)06-0502-07金、银、铂、钯、钌、铑、锇和铱共8种贵金属米粉体材料、贵金属新型大分子纳米材料和贵金在有色金属中占据重要的地位。贵金属在工业上属膜材料等几大类型。其
3、中,贵金属的单质和化合的应用领域很广,遍及电子、化工、医药、机械、物纳米粉体材料又可分为负载型和非负载型两类,能源、冶金、陶瓷和交通等几乎所有行业,这些行是获得工业应用最多的贵金属纳米材料。业所使用的贵金属通常都是深加工产品。所谓贵1.1贵金属单质和化合物纳米粉体材料金属的深加工是指将贵金属单质或化合物通过一11111非负载型粉体包括银、金、钯和铂等系列的加工过程,使其物理或化学形态发生变化,贵金属单质的纳米粉体及氧化银等贵金属化合物[1]成为更有使用价值的贵金属制品的过程。在贵纳米粉体两大类型。由于纳米粒子的表面作用能金属的深加工产品中,贵金属纳米材料近几年倍很强,使
4、纳米粒子之间极易团聚,而且由于小尺寸受人们关注。贵金属纳米材料是指运用纳米技术效应和表面效应使得这些贵金属粉末的颜色发生[2]开发和生产贵金属制品,得到尺寸在100nm以下了很大变化,基本上呈黑色或灰色。为了防止贵(或含有相应尺寸纳米相)的含有贵金属的新材料。金属粉末之间的团聚,通常在制备过程中或得到这些新材料在光学、电学、声学、磁学和力学等性粉体产品后,用一定的保护剂(兼有分散作用)包质上与传统的贵金属材料有很大差异。纳米技术覆在颗粒表面。常用的保护剂有聚乙烯吡咯烷酮与贵金属深加工相结合,对贵金属深加工这一传(PVP)、烷基硫醇(RSH)、油酸或棕榈酸等。保护统产业进
5、行改造,拓宽了贵金属深加工的范围,增剂的选择原则是分散性好(对贵金属纳米粒子)和加了许多新的贵金属深加工产品,产业化前景很相容性好(对后续产品的生产),因为阻止贵金属好。本文对贵金属纳米材料的种类和用途、制备方纳米粒子团聚的过程也是对贵金属纳米粒子的改[3]法、产业化过程和发展趋势进行了综合评述。性过程。非负载型贵金属纳米粉体颗粒的形状以球形为主,除了化学成分、主含量和杂质元素含1贵金属纳米材料的种类和用途量应符合一般产品的标准外,粒径分布是一个重贵金属纳米材料包括贵金属单质和化合物纳要指标,在具有良好分散性的同时,要求粒径分布X收稿日期:2002-04-05;修订日期
6、:2002-07-01基金项目:江苏省教育厅自然科学基金项目(00KJB150012号)作者简介:周全法(1966-),男,江苏溧阳人,博士,副教授;研究方向:贵金属和纳米材料*通讯联系人(E-mail:zhouquanfa@vip.163.com)6期周全法等贵金属纳米材料及其产业化过程503[13]范围越窄越好。所用的导电浆料的重要原料,也是白银深加工最近人们对非球形的贵金属纳米粉体材料显的主产品之一。用纳米银粉替代现工业上使用的示出了极大的兴趣,棒状、树枝状、管状和片状等超细银粉(微米级)的突出优点有三:一是纳米银[4~9]非球形贵金属纳米粒子均获得了一定的应用。
7、粉所生产的电子浆料的颗粒度更小(前提是调浆料如纳米级片状银粉对改善电子浆料的电性能及降用的其它材料也必须是纳米级的),在进行丝网印低浆料烧结温度非常重要,同时用贵金属片状粉刷时可用孔径更小的丝网进行印刷,从而得到更末代替球状粉末可在不影响甚至提高后续产品性致密的表面涂层,同时可以提高丝印操作的工效;能的前提下节省大量的贵金属。二是在电子浆料中用纳米银粉代替微米级银粉,通常将贵金属非负载型粉体视为由颗粒尺寸可在不降低器件性能的前提下使单位元器件的银为1~100nm的贵金属粒子及它们之间的分界面耗下降,大大降低成本;三是由于超微颗粒的熔点构成
