專利名稱：：納米粒子,其制備方法及使用其的應(yīng)用的制作方法納米粒子，其制備方法及使用其的應(yīng)用相關(guān)申請本申請要求于2006年4月12日遞交的流水號60/791,325的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，通過參考將其以其整體引入本文。
背景技術(shù)：
：在各種不同工業(yè)(包括生物技術(shù)、診斷技術(shù)、能源及電子技術(shù))中的各種應(yīng)用需要有新的且更好的納米結(jié)構(gòu)材料。舉例而言，電子裝置制造商一直在努力降低成本，并增加電子器件及組件的功能。一種用于降低成本的正在形成的策略為使用基于溶液的墨將電子裝置直接印刷至低成本塑料膜上。所謂的印刷電子裝置是指使用已在印刷工業(yè)中使用的方法(諸如噴墨印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、柔版印刷(flexographicprinting)、平板印刷(off-setprinting)等)，以高產(chǎn)量且低成本的雙巻軸(reel-to-reel)(R2R)方式制造功能性電子裝置的技術(shù)。印刷電子裝置的一實例為使用對金屬納米粒子圖案的噴墨印刷以形成導(dǎo)體來建構(gòu)電路。該方法在例如HalfMoonBayMasklessLithographyWorkshop,DARPA/SRC,HalfMoonBay,CA,Nov9-10，2000發(fā)表的V.Sub腿anian所著的"ApplicationsofPrintingTechnologyinOrganicElectronicsandDisplayFabrication"中有論述。納米粒子的最具特色的特征之一為依賴于尺寸的表面熔點下卩爭。(Ph.Buffat等人的"Sizeeffectonthemeltingtemperatureofgoldparticles"(PhysicalReviewA，第13巻，第6期，1976年6月，第2287-2297頁)；A.N.Goldstein等人的"Meltingin5SemiconductorNanocrystals"(Science,第256巻,2002年6月5曰，第1425-1427頁)；及K.K.Nanda等人的"Liquid-dropmodelforthesize-dependentmeltingoflow-dimensionalsystems"(PhysicalReview,A66(2002),第013208-1至013208隱8頁)。)該特性將使金屬納米粒子能夠熔融或燒結(jié)成具有良好導(dǎo)電性的多晶膜。D.Huang,F.Liao、S.Molesa、D.Redinger及V.Subramanian已在"Plastic-CompatibleLowResistancePrintableGoldNanoparticleConductorsforFlexibleElectronic"(JournaloftheElectrochemicalSociety,第150巻，第412-417頁，2003年)中展示一實例。為了處理塑料基板上的納米粒子墨水，需要使粒子燒結(jié)溫度低于基板材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg),其通常低于200°C。如以上文獻所指出，需要具有小于10nm尺寸的納米粒子。仍需要能夠找到更好的納米粒子合成路線，尤其是尺寸非常小且在工業(yè)上可行的方法。舉例而言，由于難以控制粒子成核及生長，因此需要通過工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)，在液體介質(zhì)中合成具有小于20nm尺寸的無機納米粒子，尤其是具有小于10nm尺寸的無機納米粒子。Yang等人的美國專利公開2006/0003262及Nguyen等人的美國專利公開2006/O263725描述了在使用染^f的情況下的納米粒子的制造及應(yīng)用。此處，簡要地描述了納米粒子合成的溶液方法，但該方法集中在許多對于工業(yè)化很重要的因素，包括該方法的普遍適用性限于各種金屬及材料(包括(例如)銀及半導(dǎo)體)；限制使用硫醇穩(wěn)定劑，避免形成不想要的硫化物；及限制使用相轉(zhuǎn)移催化劑。舉例而言，一些相轉(zhuǎn)移催化劑可能有毒。仍需要找到用于擴大以低成本方法大量生產(chǎn)納米粒子的更好、更有效、更通用的方法。
發(fā)明內(nèi)容本文中描述并主張的各種實施方案包括制造組合物、墨的方法，使用制品及器件的方法等。一實施方案提供一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的第一溶劑，其中該納米粒子前驅(qū)體包含含陽離子的鹽，該陽離子包含金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑，其中當(dāng)?shù)诙軇┡c第一溶劑混合時，第二溶劑會發(fā)生相分離；及(c)在有表面穩(wěn)定劑的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米4立子。另一實施方案提供一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的笫一溶劑，其中該納米粒子前驅(qū)體包含含無機陽離子的鹽；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑，其中當(dāng)?shù)诙軇┡c第一溶劑混合時，第二溶劑會發(fā)生相分離；及(c)在有表面穩(wěn)定劑的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米li子。一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一包含金屬的納米粒子前驅(qū)體及至少一第一溶劑；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的部分及至少一第二溶劑，其中當(dāng)?shù)诙軇┡c第一溶劑混合時，第二溶劑會相分離；其中，在大體上不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下，提供該第一及該第二混合物；及(c)在有表面穩(wěn)定劑的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一第一溶劑，(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的部分，及至少一第二溶劑，其中當(dāng)?shù)诙軇┡c第一溶劑混合時，第二溶劑會相分離；及(c)在有包含氨基或羧酸基的表面穩(wěn)定劑的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。還提供一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一第一溶劑及至少一納米粒子前驅(qū)體，其中該納米粒子前驅(qū)體包含不是金的金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一第二溶劑及至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，其中當(dāng)?shù)诙軇┡c第一溶劑混合時，第二溶劑會相分離；及(c)在有表面穩(wěn)定劑的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離，且形成納米粒子。還提供一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一第一溶劑及至少一納米8粒子前驅(qū)體，其中該納米粒子前驅(qū)體包含金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一第二溶劑及至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，其中當(dāng)?shù)诙軇┡c第一溶劑混合時，第二溶劑會相分離；及(c)在有不是硫醇的表面穩(wěn)定劑的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離，且形成納米粒子。另一實施方案為一種方法，其包含在有至少一表面穩(wěn)定劑及兩種不可混溶的溶劑的情況下，使至少兩種前驅(qū)體材料反應(yīng)，以在溶劑的界面上形成無機納米粒子，其中第一前驅(qū)體包含金屬離子且第二前驅(qū)體包含還原劑。另一實施方案提供一種方法，其主要由以下步驟組成(a)提供第一混合物，其主要由至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米4立子前驅(qū)體的第一溶劑組成，其中該納米粒子前驅(qū)體主要由含陽離子的鹽組成，該陽離子包含金屬；(b)提供第二混合物，其主要由至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑組成，其中當(dāng)?shù)诙軇┡c第一溶劑混合時，第二溶劑會相分離；及(c)在有表面穩(wěn)定劑的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該笫一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米^i子。另一實施方案提供一種組合物，其包含分散于至少一溶劑中的包含胺或羧酸表面穩(wěn)定劑的納米粒子，其中納米粒子的濃度為約1重量％至約70重量％,且納米粒子具有約lnm至約20nm的平均尺寸及展示出約3nm以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差的單分散性。另一實施方案提供一種組合物，其包含展示出在約110。C至約160°C之間的DSC燒結(jié)溫度放熱峰值的金屬納米粒子。優(yōu)點包括容易制造、與在化學(xué)工業(yè)中使用的低成本方法廣泛兼容、全規(guī)模生產(chǎn)的可縮放性(scalability)、對粒子尺寸及分散性的良好控制、單分散性良好、粒子尺寸超小、退火溫度低、處理時間短、最終導(dǎo)電率高、可通用于不同材料及表面化學(xué)物質(zhì)及溶劑系統(tǒng)、燒結(jié)行為(包括在室溫下用熱、光或激光的固化性)良好，及能夠自納米粒子形成良好且在商業(yè)上有用的材料。圖l為Ag納米粒子的TEM顯微照片。圖2為Ag納米粒子的SANS數(shù)據(jù)。圖3為Ag納米粒子的UV-VIS數(shù)據(jù)。圖4示出Ag納米粒子的DSC。圖5為Ag納米粒子的熱重分析(TGA)。圖6為ZnO納米粒子的TEM顯微照片。圖7(a)為直徑約5nm、澆鑄于鋁基板上的銀納米粒子的SEM顯微照片。圖7(b)為PET塑料基板上的銀膜的SEM顯微照片，該銀膜是來自澆鑄于該基板且在約150。C的溫度下予以退火的銀納米粒子。具體實施例方式引言在2006年4月12日提出申請的先前美國臨時申請流水號60/791，325的全文以引用方式并入本文中。本文中引用的所有參考文獻的全文以引用方式并入本文中，就如同將其完全闡明。此項技術(shù)中已知納米結(jié)構(gòu)及納米粒子，以及其制造、特4正4匕、處理及寸吏用方法。例如，見Poole、Owens的IntroductiontoNanotechnology，2003(包括第4章)；Burka等人的"ChemistryandPropertiesofNanocrystalsofDifferentShapes,"(Chem.Rev.,2005,105,1025-1102);Peng等人的"ControlledSynthesisofHighQualitySemiconductorNanocrystals,"(StrucBond,2005,118:79-119);Cozzoli等人的"Synthesis,Properties,andPerspectivesofHybridNanocrystalStructures,"(Chem.Soc.Rev.，2006，35,1195-1208)。對于印刷電子裝置的進一步技術(shù)描述可見于(例如)D.Gamota等人編專辱的iV/w^tiOgam'cawJA/o/ecw/ar五/e"rcmz'cs(Kluwer,2004)。本發(fā)明的實施方案描述包含無機納米粒子的組合物，及形成其的方法，及使用其的方法。在實施方案的一方面中，合成方法包括在有表面穩(wěn)定劑的情況下，組合包含納米粒子前驅(qū)體的混合物與包含反應(yīng)性部分的混合物。貫穿于本公開中，"第一混合物"及"第二混合物"是指不同的混合物。同樣，"第一溶劑"及"第二溶劑"以及"第一納米粒子前驅(qū)體"及"第二納米前驅(qū)體"分別是指不同溶劑及不同前驅(qū)體。提供混合物舉例而言，可通過購買或直接調(diào)配來才是供混合物。在提供步驟中可使用或避免一個或多個方法步驟。舉例而言，在一實施方案中，在大體上不使用或完全不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供第一及第二混合物。相轉(zhuǎn)移催化劑在此項技術(shù)中是已知的，且包括例如烷基銨鹽(包括四烷基銨鹽(IUNX,其中X為陰離子，諸如卣化物、氯化物、溴化物或碘化物))、冠醚及大環(huán)胺醚，及展示出主-客體特性的其它部分。避免該使用可排除處理步驟。舉例而言，相轉(zhuǎn)移催化劑的任何用量可為小于lg，小于100mg，或小于10mg,參見例如無相轉(zhuǎn)移催化劑的調(diào)配物的工作實施例1及2。一步驟包含提供混合物，其包括提供第一混合物及提供第二混合物?；旌衔镌诖隧椉夹g(shù)中通常是已知的。本文中所使用的混合物可為均質(zhì)或非均質(zhì)混合物，盡管在許多狀況下使用均質(zhì)混合物。優(yōu)選地，至少一混合物為均質(zhì)混合物，或充當(dāng)溶液的非常分散的混合物，或溶液。通常，所述混合物包含至少兩種組份，諸如前驅(qū)體、溶劑、表面穩(wěn)定劑和/或反應(yīng)性部分。一混合物可包含每一組份的一種以上。混合物可進一步包含表面活性劑或乳化劑，以達成較高程度的均質(zhì)性。在一些實施方案中，組合兩種混合物以形成納米粒子。然而，在其它實施方案中，可組合兩種以上的混合物以形成納米粒子。第一混合物的體積可大于第二混合物的體積。舉例而言，若第一混合物為有機混合物，且第二混合物為含水混合物，則可使用體積比水混合物大的有機混合物。該體積可至少為水混合物體積的兩倍之多。溶劑溶劑在此項技術(shù)中通常是已知的。合適的溶劑本質(zhì)上可為含水溶劑或有機溶劑，且包含一種以上的組份。溶劑可經(jīng)調(diào)適以溶解或高度分散組份，該組份諸如納米粒子前驅(qū)體、表面穩(wěn)定劑或反應(yīng)性部分?？苫谒幕旌衔镱愋汀⑵渲械娜苜|(zhì)和/或前驅(qū)體的可溶性或其它因素來選擇溶劑。在將混合物組合后，至少兩種溶劑相分離?？蓪⑾喾蛛x理解為肉眼可觀察到的兩個分離的液相。在優(yōu)選實施方案中，至少來自一混合物(例如"第一混合物")的溶劑與來自一不同混合物(例如"第二混合物")的溶劑相分離。同樣，所述溶劑優(yōu)選為彼此不可混溶。在一優(yōu)選實施例中，將有機混合物與含水混合物組合以形成納米粒子?？墒褂眉兓问降乃?，諸如蒸餾水和/或去離子水。pH值可為正常的環(huán)境pH值，其由于二氧化碳而稍呈酸性。舉例而言，pH值可為約4至約10，或約5至約8。在一些實施方案中，一或多種溶劑包含飽和或不飽和烴化合物。所述烴化合物可進一步包含芳族、醇、酯、醚、酮、胺、酰胺、硫醇、卣素或所述部分的任何組合。在一實施方案中，第一溶劑包含有機溶劑，且第二溶劑包含水。在另一實施方案中，第一溶劑包含烴，且第二溶劑包含水。相分離如此項技術(shù)中已知，第一及第二溶劑在混合時可相分離，且不可混溶。如此項技術(shù)中已知，在正常的實驗室環(huán)境溫度及壓力條件下，通過使大致相等體積的溶劑混合，且使混合物沉降，并接著尋找界面，可檢測相分離。溶劑可相對純凈，例如至少約90重量％純凈，或至少95重量％純凈，或至少約99重量％純凈。表l列出不可混溶的溶劑組合的實例，但絕不希望限制可用于實踐本發(fā)明的實施方案的溶劑的范疇。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>成。在許多狀況下，僅需要一個反應(yīng)步驟來轉(zhuǎn)換納米粒子前驅(qū)體以形成納米粒子。在許多狀況下，使兩種以上(或優(yōu)選為兩種)納米粒子前驅(qū)體一起反應(yīng)以形成納米粒子。本文中使用的納米粒子前驅(qū)體包括任何化合物或反應(yīng)性部分，其例如包含共價鍵、離子鍵或其組合。納米粒子前驅(qū)體可為包含金屬原子、半金屬原子、非金屬原子或其任何組合的任何化合物。納米粒子前驅(qū)體化學(xué)結(jié)合以形成具有所要組合物的納米粒子。納米粒子前驅(qū)體可包含含陽離子的鹽，該陽離子包含金屬。鹽陰粒子可為無機陰離子(如卣化物)，或有機陰離子，如羧酸化合物c如硬脂酸酯)的共輒堿。在一實施方案中，一種或多種納米前驅(qū)體包含金屬元素，諸如過渡金屬。舉例而言，一種或多種前驅(qū)體可包含Zn、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Al或其組合。在一實施方案中，納米粒子前驅(qū)體包含不是金的金屬。在另一實施方案中，一種或多種納米粒子前驅(qū)體包含半導(dǎo)體材料，諸如IV、I-VII、II-VI或III-V族半導(dǎo)體材料或其組合。舉例而言，一種或多種前驅(qū)體可包含ZnO、ZnS、Ti02、Si、Ge、CdSe、CdS、GaAs、Sn02、W03或其組合。納米粒子前驅(qū)體可包含與另一納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分。舉例而言，該反應(yīng)性部分可不含金屬，而與其起反應(yīng)的納米粒子前驅(qū)體包含金屬。反應(yīng)性部分可為例如還原劑?？赏ㄟ^組合還原劑與陽離子類(諸如金屬陽離子)來制備納米粒子。因此，一實施方案包括組合至少兩種納米粒子前驅(qū)體，其中至少一前驅(qū)體提供陽離子類(例如Ag+、Zr^+等)，且至少另一前驅(qū)體或反應(yīng)性部分提供還原劑。本質(zhì)上，可使用任何還原劑將離子類轉(zhuǎn)換為納米粒子。一實例為氬化物化合物。還原劑的非限制性實例包括NaBH4、LiBH4、LiAlH4、肼、乙二醇、環(huán)氧乙烷類化合物、醇或其組合。反應(yīng)性部分還可包含產(chǎn)生羥基的部分或化合物或者堿(諸如氫氧化鈉或氫氧化鉀)。表面穩(wěn)定劑表面穩(wěn)定劑通常描述對無機納米粒子具有親和性的任何化學(xué)物質(zhì)。優(yōu)選地，表面穩(wěn)定劑經(jīng)由共價^:、范德華力(VanderWaals)、氫鍵或其組合而鍵接至納米粒子的表面，從而形成表面穩(wěn)定層。此外，表面穩(wěn)定劑還防止納米粒子的尺寸生長至過大，或凝結(jié)成較大的粒子。優(yōu)選地，根據(jù)本實施方案所形成的納米粒子包覆有或涂布有穩(wěn)定劑層。在一些狀況下，可理想地使用一種以上的表面穩(wěn)定劑。表面穩(wěn)定劑的化學(xué)組合物可廣泛地變化，前提條件是與納米粒子有良好的相互作用。在一些實例中，穩(wěn)定劑包含烴。優(yōu)鏈。所述烴可進一步包含例如硫醇、羥基、胺或羧基部分或其組合?；蛘撸蓪⒎€(wěn)定劑視為取代胺或取代羧酸。在一實施方案中，表面穩(wěn)定劑可由下式表示(I)(R)n國X其中R可為疏水性部分，不含路易斯石威度(Lewisbasicity);且X可為親水性部分，提供路易斯堿度；且n可為例如l至4，或1、2、3或4。舉例而言，R可表示包含亞烷基和末端甲基的直鏈或支鏈烷基。X可為包含氮、氧或硫原子的有機官能團。舉例而言，R可為》克基，n可為l,且X可為-NH2?；騌可為烷基，n可為1,且X可包含-COOH或-COOR(諸如在羧酸或羧酸酯中)。在一實施方案中，表面穩(wěn)定劑、第一溶劑及第二溶劑經(jīng)調(diào)適以使得當(dāng)?shù)谝蝗軇┡c第二溶劑相分離且形成界面時，表面穩(wěn)16定劑遷移至該界面。在一實施方案中，表面穩(wěn)定劑包含至少一個亞烷基，及氮原子或氧原子。亞烷基可為例如C2至C30亞烷基。其可為直鏈或分支鏈。在一實施方案中，表面穩(wěn)定劑包含氨基化合物或羧基化合物或》克醇化合物。在一實施方案中，表面穩(wěn)定劑包含氨基化合物或羧基化合物。第一混合物可包含表面穩(wěn)定劑。第二化合物可不含表面穩(wěn)定劑?；蛘?，第二混合物可包含表面穩(wěn)定劑。在一實施例中，表面穩(wěn)定劑在例如約50。C至約250。C的溫度下自納米一立子的表面脫離(de-associate)。組合組合方法在合成領(lǐng)域中是已知的。組合可以是指使兩個以上本體(entities)(諸如混合物)彼此物理接觸的操作。舉例而言，將兩種混合物傾倒于普通容器(例如甕、器皿、燒杯、燒瓶等)中，導(dǎo)致兩種混合物的組合?；旌衔锏慕M合還可包含使其混合。組合還可為隨時間進行的更為受控的步驟，諸如僅添加幾部分或逐滴添加。舉例而言，在組合中，可將兩種混合物置放于同一容器中，且以機械方式進行混合。可使用攪動、攪拌、注射、逐滴添加等。熟悉此項技術(shù)者可調(diào)適組合方法，以達成不同實施方案的所要結(jié)果。在一實施方案中，可在不外部施加熱或冷卻的情況下進行組合。反應(yīng)溫度可為例如10。C至約5(TC,或約20。C至約35。C。在組合步驟期間，無需施加壓力和/或真空。反應(yīng)壓力可為例如700托至8204乇。可使用正常的實驗室工作及工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境溫度及壓力?？煞峙⑼瑫r或連續(xù)或半連續(xù)(諸如逐滴添加)地進行組合。舉例而言，可將第二混合物連續(xù)或半連續(xù)地添加至第一混合物。納米4立子可自進行組合的區(qū)域收集、隔離或凈化納米粒子。舉例而言，可進行相分離?？梢瞥軇??？墒沽Ｗ映恋?，且沖洗粒子。以重量計，收集到的納米粒子的產(chǎn)率可為例如至少50%，或至少70%，或至少90%，或至少約95%,或至少約98%。納米粒子的形狀并無特定限制，而可例如大致為球形或非球形，或為具有例如一縱橫比的狹長形(elongated)。舉例而言，該縱橫比可為至少1.5:1或至少2:1或至少3:1，且在較高縱橫比的情況下，可形成桿、線及針結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中，這些狹長結(jié)構(gòu)可為產(chǎn)物的相對較小部分，例如小于30重量％，或小于20重量％，或小于10重量％。不希望受理論束縛，認(rèn)為不可混溶的溶劑中的前驅(qū)體材料的分離通過將納米粒子前驅(qū)體及反應(yīng)性部分的接觸限制或大體上限制于不可混溶的溶劑的界面區(qū)而有效地控制形成無機納米粒子的反應(yīng)速度。因此，可由已自溶劑主體擴散至不可混溶溶劑界面的納米粒子前驅(qū)體物質(zhì)的量來限制無機納米粒子的形成及生長速率。納米粒子前驅(qū)體之間的反應(yīng)可導(dǎo)致納米粒子的形成，其上吸收有表面穩(wěn)定劑或另外提供分散性。由于溶劑的不可混溶性，前驅(qū)體材料與反應(yīng)性部分之間的反應(yīng)可完全或非完全集中于溶劑的界面上。此外，存在于界面上的表面穩(wěn)定劑將平均納米粒子尺寸維持于有限范圍，該范圍通常在約lnm至約1000nm之間，優(yōu)選在約lnm與約100nm之間，更優(yōu)選在約lnm與約20nm之間,且最優(yōu)選在約2nm與約10nm之間。如本文中所^吏用，納米粒子表示直徑在約1000nm與約lnm之間的粒子。在本發(fā)明的實施方案中，除其它因素外，形成的納米粒子可為溶劑、前驅(qū)體材料的化學(xué)組成及濃度、表面穩(wěn)定劑的化學(xué)組成及濃度、處理程序、溫度、其任何組合的函數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施方案合成的納米粒子的尺寸被良好地控制于lnm至1000nm,優(yōu)選為lnm至100nm,更優(yōu)選為lnm至20nm,最優(yōu)選為2nm至10nm的范圍內(nèi)，且粒子尺寸分布非常窄?？赏ㄟ^此項:技術(shù)中已知的方法(包括例如TEM或SEM)來測量粒子尺寸，可4十對粒子的尺寸調(diào)適TEM或SEM。對于大致為球形的粒子，粒子尺寸可接近球體的直徑?？蓽y量粒子尺寸而不包括可自納米粒子移除的穩(wěn)定劑層。穩(wěn)定劑層的厚度通常較薄且小于納米粒子的直徑。可由粒子計數(shù)方法來測量單分散性，且單分散性能夠展示出具有例如約3nm以下，或約2nm以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差的尺寸分布。舉例而言，通過自約20張TEM顯微照片測量約例如750個納米粒子的尺寸，金屬及銀納米粒子可展示出5.4nm納米的平均粒子尺寸，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4nm或約26。/。。TEM顯微照片的一實例如圖1所示。為更精確地確定總體平均納米粒子尺寸及尺寸分布，還可應(yīng)用小角度中子散射(SANS)技術(shù)。舉例而言，可將波長為6埃的冷中子束導(dǎo)向至含有IO重量％納米粒子(例如Ag納米粒子)的氖化甲苯溶液，且可將散射中子的強度記錄為散射角的函數(shù)，其進一步轉(zhuǎn)換為作為中子動量轉(zhuǎn)移向量的函數(shù)的絕對散射截面，如圖2中所示。溶劑的氘化有助于確保納米粒子(例如銀)、表面穩(wěn)定劑及溶劑間的充分的散射長度密度襯度，允許SANS記錄納米粒子核(例如Ag)及有機殼兩者的結(jié)構(gòu)信息。隨后的使用核-殼模型及Shultz分布函數(shù)(穿過符號的實線作為最優(yōu)選擬合)進行的SANS數(shù)據(jù)評估揭示例如Ag核的平均直徑為4.6nm,及甲苯中的有機外殼的厚度為0.6nm。此外，例如Ag納米粒子直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1nm或約24。/c)。SANS結(jié)果與TEM顯微照片一致，但比其更有保證，因為其是取宏觀樣本體積上的平均值。一實施方案提供納米粒子，其包含Ag、Cu、Pt、Pd、Al、Sn、In、Bi、ZnS、ITO、Si、Ge、CdSe、GaAs、Sn02、W03、SnS:Mn、ZnS:Tb、SrS、SrS:Cs、BaAl2S4、BaAl2S4:Eu、或其組合。排除基本及新穎的實施方案包括調(diào)配物，以排除或大體上排除對所要結(jié)果不利的組份及方法步驟。舉例而言，其可能會產(chǎn)生雜質(zhì)或?qū)τ诠I(yè)化而言可能經(jīng)濟效率低下。舉例而言，一實施方案提供在不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供第一混合物。在另一實施方案中，鹽陰離子不含金屬。在另一實施方案中，表面穩(wěn)定劑主要由至少取代胺或取代羧酸組成，其中取代基包含2至30個碳原子，且不存在硫。在另一實施方案中，表面穩(wěn)定劑主要由氨基化合物或羧酸化合物組成，且不存在石克。在另一實施方案中，第一混合物主要由表面穩(wěn)定劑組成，且第二混合物不含表面穩(wěn)定劑。在另一實施方案中，在不外部施加熱或冷卻的情況下進行組合。在另一實施方案中，在不施加壓力或真空的情況下進行組合。在另一實施方案中，第一混合物及第二混合物不含可相互反應(yīng)以形成石克化物的化合物。在另一實施方案中，該方法排除了在現(xiàn)有技術(shù)中得到的復(fù)雜處理步驟諸如真空沉積和氣溶膠。墨的調(diào)配墨可為來自納米粒子的配方。舉例而言，一實施方案提供包含分散于至少一溶劑中的納米粒子的組合物，所述納米粒子包含胺或羧酸表面穩(wěn)定劑，其中納米粒子的濃度為約1重量％至約70重量％,或約5重量％至約40重量％，且納米粒子具有約lnm至約20nm,或約2nm至約10nm的平均尺寸，及約3nm以下，或約2nm以下的單分散性。在一實施方案中，濃度為約10重量％至約50重量％。在一實施方案中，溶劑為有機溶劑，諸如烴，如環(huán)己烷。可用已知的膜或圖案形成方法(諸如噴墨印刷或旋涂)來調(diào)配墨。可滿足溶液穩(wěn)定性及保存期的要求?？蓪⑵渌伞椒痔砑又聊?，所述成份諸如染料、抗氧化劑、粘度改進劑，及表面粘著促進劑。在例如分散于例如環(huán)己烷中的銀納米粒子中，可進行UV-VIS表征，且可顯示例如在例如400nm至450nm附近尖銳的吸收譜峰值。吸收峰值可相對尖銳，且開始于約325nm，且結(jié)束于約500nm,如圖3中所示。膜的形成及圖案化此項技術(shù)中已知的方法可用于將納米粒子及墨轉(zhuǎn)換成固態(tài)膜及涂層及層，無論是否經(jīng)圖案化。膜的厚度可為例如約l微米以下，或約500nm以下，或約lnm至約1000nm，或約10nm至約750nm。印刷方法可用于在紙張、塑料及織物上進行印刷?？墒褂闷胀ㄓ∷⒃O(shè)備，包括例如絲網(wǎng)印刷、柔版印刷、凹版印刷及平板印刷?？墒褂弥苯訒鴮懛椒ā？墒褂脟娔∷?，其包括按需滴墨式噴墨印刷。在室溫下，通過熱或光(例如激光或UV光)固化可使表面穩(wěn)定材料脫離?？蛇M行燒結(jié)及退火?？捎呻娦阅?包括導(dǎo)電率及電阻率)來表征膜。導(dǎo)電率可為至少10、/cm。電阻率可小于l(T4ohm/cm?？砂l(fā)現(xiàn)電阻率^又為純金屬的四^f咅以下，或三^[咅以下，或兩倍以下，或1.5倍以下。膜基板在此項技術(shù)中是已知的，其包括例如撓性材料，所述撓性材料包括在施加納米粒子前可視情況予以涂布的塑料及復(fù)合材料。塑料包括合成聚合物如PET,及高溫聚合物，所述高溫聚合物包括例如聚酰亞胺。納米粒子熔融特性可制造表面熔融溫度低于塊體材料的熔融溫度的納米粒子。舉例而言，表面熔融溫度可為50。C至約20(TC,或約75t:至約175。C,或約9(TC至約16(TC。可通過例如DSC方法來測量熔融溫度，如圖4中所示。納米粒子燒結(jié)特性在本發(fā)明最優(yōu)選的實施方案中，在低溫下燒結(jié)以在基板上形成導(dǎo)電材料的導(dǎo)電納米粒子(其)具有約2nm至約10nm的粒子尺寸。在以下實例中已證明，尺寸為約2nm至約10nm的銀及金納米粒子可在低于200。C的溫度下予以燒結(jié)，以在基板上形成高導(dǎo)電性材料。處理溫度遠低于銀及金的熔融溫度。納米粒子燒結(jié)之后的金屬膜的導(dǎo)電率幾乎與由CVD處理的金屬膜一樣高。該方法通?？蓱?yīng)用于導(dǎo)電的無機納米粒子，其包括但不限于Ag、Au、Cu、Pt、Pd、Al、Sn、In、Bi、ZnS及ITO?？蓪Y(jié)視為在DSC(圖4)中在約110°C至約160°C,或約120°C至約140°C之間的放熱?？捎^察5'j;故熱峰值。TGA分析(圖》可展示例如在10(TC至約20(rC附近的歸因于表面穩(wěn)定劑損失的失重。金屬(銀)納米粒子的形成的一般實例導(dǎo)電納米粒子的一實例為銀納米粒子。在該實例中，一種前驅(qū)體材料為含有銀離子的試劑(諸如乙酸銀)，其溶解于第一溶劑(諸如曱苯)中，且另一種前驅(qū)體材料為還原劑(諸如硼氫化鈉NaBH4),其溶解于與第一溶劑不可混溶的第二溶劑(諸如水)中。存在其它還原劑，諸如LiBH4、LiAlH4、肼、乙二醇、基于環(huán)氧乙烷的化學(xué)品及醇類等。在用于銀納米粒子的表面穩(wěn)定劑存在的情況下，以才幾械方式混合不可混溶的溶劑中的這些前驅(qū)體材料。表面穩(wěn)定劑可為具有2至30個碳的取代基的取代胺或取代羧酸。產(chǎn)生包覆有表面穩(wěn)定劑的銀納米粒子，所述銀納米粒子的尺寸在lnm至1000nm,優(yōu)選在lnm至100nm,更優(yōu)選在lnm至20nm,最優(yōu)選在2nm至10nm的范圍內(nèi)。以此方法合成的銀納米粒子的TEM顯微照片展示于圖6中。性(即在lnm與約20nm之間)而展現(xiàn)特殊特性。舉例而言，銀納米粒子熔融溫度自其為962。C的塊體熔融溫度顯著降低至低于200°C。該特性將允許納米粒子在低于200。C的溫度下被處理時，在基板上形成導(dǎo)電圖案或線路。發(fā)現(xiàn)這些材料可廣泛地應(yīng)用于在基板上制造印刷電子器件。導(dǎo)電材料的納米粒子的其它實例包括但不限于Au、Cu、Pt、Pd、Al、Sn、In、Bi、ZnS及ITO。半導(dǎo)體(氧化鋅)納米粒子形成的一般實例在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，合成半導(dǎo)電性材料的納米粒子。半導(dǎo)電性納米粒子的一實例為氧化鋅納米粒子。在該實例中，一種前驅(qū)體材料為含有鋅離子的試劑(諸如硬脂酸鋅)，其溶解于第一溶劑(諸如曱苯)中，且另一種前驅(qū)體材料為產(chǎn)生羥基的試劑(諸如氫氧化鈉)，其溶解于與第一溶劑不可混溶的第二溶劑(諸如水)中。通過在對于氧化鋅納米粒子的表面穩(wěn)定劑(諸如取代胺或取代羧酸)存在的情況下，以機械方式混和這些不可混溶的溶劑中的前驅(qū)體材料，產(chǎn)生表面包覆的氧化鋅納米粒子，其尺寸在lnm至1000nm,優(yōu)選在lnm至100nm,更優(yōu)選在lnm至20nm，最優(yōu)選在2nm至10nm的范圍內(nèi)。以此方法合成的ZnO納米粒子的TEM顯微照片展示于圖6中。以本發(fā)明中7>開的方法生產(chǎn)的納米粒子由于其以納米尺寸，特別是lnm至20nm尺寸的尺寸離散大小而展現(xiàn)特殊特性。舉例而言，氧化鋅納米粒子燒結(jié)溫度自其1975。C的塊體熔融溫度顯著降低至低于400。C。該特性將允許納米粒子在低于40(TC的溫度下被處理時，在基板上形成半導(dǎo)電膜或器件。半導(dǎo)電性在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，以本發(fā)明的方法合成電致發(fā)光材料的納米粒子。電致發(fā)光材料的納米粒子實例包括但不限于ZnS、ZnS:Mn、ZnS:Tb、SrS、SrS:Cs、BaAl2S4及BaAl2S4:Eu。以本發(fā)明的方法合成的納米粒子的低溫?zé)Y(jié)過程還展現(xiàn)獨特的熱特性。此特征將納米粒子燒結(jié)過程與常規(guī)塊體材料熔融過程區(qū)分開。常規(guī)塊體熔融過程通常在材料相轉(zhuǎn)變期間展現(xiàn)吸熱過程。因此，本文中揭示一種合成具有所要材料特性的尺寸在lnm至1000nm,優(yōu)選在lnm至100nm，更優(yōu)選在lnm至20nm的范圍內(nèi)的無機納米粒子的一般方法。該方法包括基于多相溶液的反應(yīng)，其中系統(tǒng)包含至少兩種前驅(qū)體材料及至少一表面穩(wěn)定劑。該方法由于其筒單性、可控性及可縮放性而呈現(xiàn)勝于此項領(lǐng)域中的其它方法的優(yōu)點。以本發(fā)明的方法合成的無機納米粒子可在遠低于塊體材并牛的熔融溫度的溫度下，優(yōu)選在低于250。C的溫24度下燒結(jié)成電功能材料。由本發(fā)明的方法合成的無機納米粒子所燒結(jié)的電功能材料已被證實作為一類用于制造印刷電子器件的可印刷材料的優(yōu)越特性及性能。應(yīng)用可將納米粒子形成為膜，該膜由于納米粒子中的材料而具有所要特性，雖然必要時可添加其它材料或?qū)⑵渑c納米粒子一起使用。舉例而言，可將納米粒子形成為膜，該膜由于納米粒子中的材料而具有導(dǎo)電性，或?qū)⒓{米粒子形成為處于摻雜或未摻雜狀態(tài)的半導(dǎo)電膜，該半導(dǎo)電膜由于納米粒子中處于摻雜或未摻雜狀態(tài)的材料而具有半導(dǎo)電性，或可將納米粒子形成為電致發(fā)光膜，該電致發(fā)光膜由于納米粒子中的材料而具有電致發(fā)光性。納米粒子的應(yīng)用是各種各樣的，且其范圍可為生物技術(shù)、納米醫(yī)學(xué)、診斷技術(shù)、印刷電子器件、顯示器、OLED、PLED、SMOLED、晶體管、薄膜晶體管、場效晶體管、太陽能電池、傳感器、生物傳感器、醫(yī)療診斷技術(shù)、納米復(fù)合材料等。特別地，這些材料可用于在基板上制造印刷半導(dǎo)電器件，諸如TFT及TFD。額外實例包括撓性平板顯示器、RFID天線及集成電路、印刷電路板(PCB)、反射鏡及金屬涂層、撓性數(shù)字手表、電子報紙、有源矩陣顯示器、觸摸屏、EMI屏蔽及可印刷太陽能電池。順應(yīng)雙巻軸制造的應(yīng)用尤其重要。這些應(yīng)用將不涉及微影術(shù)、真空處理、減少的消除成本、便宜的基板處理及減少的封裝成本。可使用噴墨印刷及凹版印刷。使用以下非限制性工作實施例來進一步描述各種實施方案。工作實施例25實施例1.Ag納米粒子的合成將3.34克乙酸銀及37.1克十二烷基胺溶解于400ml甲苯中。將1.51克硼氫化鈉(NaBH4)溶解于150m1水中。在5分鐘的時段內(nèi)經(jīng)由滴液漏斗將NaBHU溶液逐滴添加至反應(yīng)燒瓶中，同時攪拌。為2.5小時的反應(yīng)持續(xù)攪拌且停止。使溶液沉降成兩相。通過分離漏斗移除水相，接著使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器自溶液移除曱苯，從而產(chǎn)生非常黏稠的糊狀物。添加250ml的50/50甲醇/丙酮，以使Ag納米粒子沉淀。經(jīng)由精細(xì)燒結(jié)的玻璃漏斗過濾該溶液，且收集固體產(chǎn)物并在室溫下進行真空干燥。獲得2.3至2.5克的深藍色固體產(chǎn)物。納米粒子具有通過TEM檢測(圖1)的4nm至5nm的尺寸，且展示出通過DSC檢測(圖4)的10(TC至16(rC的燒結(jié)或粒子融合溫度。小角度中子散射實驗還展示出銀納米粒子具有4.6+Z-lnm的尺寸。實施例2.氧化鋅納米粒子的合成將6.3克硬脂酸鋅[Zn(d8H35O2)2]及10克十六烷基胺溶解于400ml曱苯中。將1.2克氫氧化鉀(K0H)溶解于150ml水中。在5分鐘的時段內(nèi)經(jīng)由滴液漏斗將KOH溶液逐滴添加至反應(yīng)燒瓶中，同時攪拌。為2小時的反應(yīng)持續(xù)攪拌且停止。通過分離漏斗移除水相，接著使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器以自溶液移除甲苯。添加250ml的50/50曱醇/丙酮，以使氧化鋅納米粒子沉淀。經(jīng)由精細(xì)燒結(jié)的玻璃漏斗過濾該溶液，且收集固體產(chǎn)物并在室溫下進行真空干燥。獲得約0.8克的白色固體產(chǎn)物。納米粒子具有通過TEM(圖6)檢測的約74nm的尺寸(存在少部分ZnO納米針)。實施例3.來自燒結(jié)的銀納米粒子的涂布導(dǎo)電膜制備在實施例1中合成的Ag納米粒子的含量為10重量％至20重量％的環(huán)己烷溶液，且將其以約1500轉(zhuǎn)/分鐘旋涂于干凈的玻璃基板上，從而產(chǎn)生厚度為0.1微米至0.3微米的納米粒子涂布膜。將納米粒子薄膜加熱至在90。C至180。C范圍內(nèi)的溫度且持續(xù)10分鐘，而薄膜的顏色自暗棕色改變?yōu)榱零y色。通過四點探針儀器測量燒結(jié)的銀膜的導(dǎo)電率。結(jié)果列于如表2中。其證實，在高于150°C的燒結(jié)溫度下燒結(jié)的薄膜具有極好的導(dǎo)電率，其達到純銀的約70%。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>實施例4.形態(tài)沉積的納米粒子及燒結(jié)的膜的形態(tài)展示于圖7(a)(以要求保護的本發(fā)明的方法(將納米粒子澆鑄于鋁基板上)合成的具有尺寸為約5nm的粒子的銀納米粒子的SEM顯微照片)中，及圖7(b)(PET塑料基板上的銀膜的SEM顯微照片，其中將相同的納米粒子澆鑄于該基板上且在約150。C的溫度下予以退火)中。其表明，納米粒子已燒結(jié)或融合成通過遠低于材料的熔融溫度的處理溫度活化的濃縮金屬膜。實施例5.DSC在以本發(fā)明的方法合成的納米粒子的低溫?zé)Y(jié)過程中，DSC(差示掃描量熱法)檢測放熱過程。使用來自TAInstr畫ents(NewCastle,DE)的TAQ200來進行樣品的DSC熱分析。使用非密封的樣品盤裝載約10mg納米粒子的樣品。如圖4中所示，對于以本發(fā)明的方法合成的粒子尺寸為約5nm的銀納米粒子的樣品獲得的DSC熱分析曲線，當(dāng)溫度上升至11(TC至160。C時，其證實獨特的放熱過程(峰值為133°C),該過程還與納米粒子燒結(jié)相關(guān)聯(lián)。DSC展示的放熱轉(zhuǎn)變溫度還有助于確定用于燒結(jié)納米粒子的最優(yōu)選處理溫度。相比而言，購自NanoDynamics(NDSilverS2-80,Buffalo,NY)的粒子尺寸為約60nm的銀納米粒子樣品不具有在低于350°C的溫度下展示的放熱過程(未圖示)。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，以本發(fā)明的方法合成的無機納米粒子在小于250°C的溫度下展現(xiàn)放熱燒結(jié)過程。附加的103個實施方案包括例如1.一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的第一溶劑，其中該納米粒子前驅(qū)體包括含陽離子的鹽，該陽離子包含金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該笫二溶劑相分離；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第-納米4立子。2.根據(jù)l所述的方法，該第二溶劑包含水。3.根據(jù)l所述的方法，第二溶劑包含水。4.根據(jù)l所述的方法，5.根據(jù)l所述的方法，6.根據(jù)l所述的方法，'及該第二混合物發(fā)生相分離且形成其中該第一溶劑包含有機溶劑，且其中該第一溶劑包含烴溶劑，且該其中該金屬包含過渡金屬。其中該反應(yīng)性部分包含還原劑。其中該反應(yīng)性部分包含氫化物。7.根據(jù)l所述的方法，其中該反應(yīng)性部分包含產(chǎn)生羥基的試劑。8.根據(jù)l所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑、該第一溶劑及該第二溶劑經(jīng)調(diào)適以使得當(dāng)該第一溶劑及該第二溶劑發(fā)生相分離且形成界面時，該表面穩(wěn)定劑遷移至該界面。9.根據(jù)l所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含至少一個亞烷基及氮原子或氧原子。10.根據(jù)l所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑至少包含取代胺或取代羧酸，其中所述取代基包含2至30個碳原子。11.根據(jù)l所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含氨基化合物、羧酸化合物或硫醇化合物。12.根據(jù)l所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含氨基化合物或羧酸化合物。13.根據(jù)l所述的方法，其中該第一混合物包含該表面穩(wěn)定劑。14.根據(jù)l所述的方法，其中該第一混合物包含該表面穩(wěn)定劑，且該第二混合物不含表面穩(wěn)定劑。15.根據(jù)l所述的方法，其中該相分離產(chǎn)生界面，且納米粒子形成于該界面上。16.根據(jù)l所述的方法，其進一步包含收集所述納米粒子的步驟，其中所述收集到的納米粒子具有約lnm至約20nm的平均粒子尺寸。17.根據(jù)l所述的方法，其進一步包含收集所述納米粒子的步驟，其中所述收集到的納米粒子具有約2nm至約10nm的平均粒子尺寸，且所述納米粒子具有展示3nm以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差的單分散性。18.根據(jù)l所述的方法，其中可將所述納米粒子形成為膜，29該膜由于所述納米粒子中的材料而具有導(dǎo)電性，或其中可將所述納米粒子形成為半導(dǎo)電膜，該半導(dǎo)電膜由于所述納米粒子中的材料而具有半導(dǎo)電性，或其中可將所述納米粒子形成為電致發(fā)光性。19.根據(jù)l所述的方法，其中該第一混合物的體積大于該第二混合物的體積。20.根據(jù)l所述的方法，其中在不外部施加熱或冷卻的情況下進行該組合。21.—種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的第一溶劑，其中該納米粒子前驅(qū)體包括含無機陽離子的鹽；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。22.根據(jù)21所述的方法，其中該第一溶劑包含有機溶劑，且該第二溶劑包含水。23.根據(jù)21所述的方法，其中該鹽包含有機陰離子。24.根據(jù)21所述的方法，其中第一混合物包含該表面穩(wěn)定劑。25.根據(jù)21所述的方法，其中在不施加壓力或真空的情況下，或在不外部施加熱或冷卻的情況下進4于該組合。26.根據(jù)21所述的方法，其中連續(xù)或半連續(xù)地將該第二混合物添加至該第一混合物。27.根據(jù)21所述的方法，其進一步包含以至少為50%的產(chǎn)率收集所述納米粒子的步驟。28.根據(jù)21所述的方法，該表面穩(wěn)定劑由下式表示(R)nX其中R為烷基，n為l至4，且X為提供^各易斯(Lewis)堿特性的官能團。29.根據(jù)21所述的方法，其中該無機陽離子包含銀，該反應(yīng)性部分為氫化物，該第一溶劑為有機溶劑，該第二溶劑為水，且該表面穩(wěn)定劑為胺化合物。30.根據(jù)21所述的方法，其中該無機陽離子包含鋅，該反應(yīng)性部分為產(chǎn)生羥基的部分，該第一溶劑為有機溶劑，該第二溶劑為水，且該表面穩(wěn)定劑為胺化合物。31.—種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一含金屬的納米粒子前驅(qū)體，及至少一第一溶劑；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的部分，及至少一第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；其中，在大體上不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下，提供該第一及該第二混合物；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。32.根據(jù)31所述的方法，其中在不使用任何相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供該第一混合物及該第二混合物。33.根據(jù)31所述的方法，其中該相轉(zhuǎn)移催化劑為四烷基銨鹽34.根據(jù)31所述的方法，其中在不使用任何相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供該第一及該第二混合物，且其中該相轉(zhuǎn)移催化劑為四烷基銨鹽。35.根據(jù)31所述的方法，其中在不使用任何相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下，將該納米粒子前驅(qū)體溶解于該第一溶劑中。36.根據(jù)31所述的方法，其中該第一溶劑為有機溶劑，且該第二溶劑為水。37.根據(jù)31所述的方法，其中該第一溶劑為有機烴溶劑，且該第二溶劑為水。38.根據(jù)31所述的方法，其中該納米粒子前驅(qū)體不包含金。39.根據(jù)31所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑不包含硫醇。40.#^居31所述的方法，其中該納米粒子前驅(qū)體不包含金，且其中該表面穩(wěn)定劑不包含硫醇。41.一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體，及至少一第一溶劑，(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的部分，及至少一第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在包含氨基或羧酸基的表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。42.根據(jù)41所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑不包含硫。43.根據(jù)41所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含鍵接至氨基或羧酸基的C2-C30取代基。44.根據(jù)41所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含氨基。45.才艮據(jù)41所述的方法，其中該表面穩(wěn)、定劑包含伯胺。46.根據(jù)41所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含烷基胺。47.根據(jù)41所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含羧酸基。48.根據(jù)41所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含鏈接至烷基的羧酸基。49.根據(jù)41所述的方法，其中該第一;容劑為有片幾溶劑，且該第二溶劑為水。50.根據(jù)41所述的方法，其中該第一溶劑為有才幾溶劑，該納米粒子前驅(qū)體可溶于該有機溶劑中，且在不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供該第一混合物。51.—種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一第一溶劑及至少一納米粒子前驅(qū)體，其中該納米粒子前驅(qū)體包含不是金的金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一第二溶劑，及至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離，且形成納米粒子。52.根據(jù)51所述的方法，其中該第一溶劑為有機溶劑，且該第二溶劑為水。53.根據(jù)51所述的方法，其中在大體上不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供該第一混合物。54.根據(jù)51所述的方法，其中該納米粒子前驅(qū)體包含鹽，且該鹽的陽離子包含金屬。55.根據(jù)51所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含氨基化合物或羧酸化合物。56.—種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一第一溶劑及至少一納米33粒子前驅(qū)體，其中該納米粒子前驅(qū)體包含金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一第二溶劑，及至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在不是硫醇的表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離，且形成納米粒子。57.根據(jù)56所述的方法，其中該表面穩(wěn)、定劑不包含硫。58.根據(jù)56所述的方法，其中該納米粒子前驅(qū)體不包含金。59.根據(jù)56所述的方法，其中在不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供該第一混合物。60.根據(jù)56所述的方法，其中該第一溶劑為有機溶劑，且該第二溶劑為水。61.—種方法，其包含在至少一種表面穩(wěn)定劑及兩種不可混溶的溶劑存在的情況下，使至少兩種前驅(qū)體材料反應(yīng)，以在所述溶劑的界面上形成無機納米粒子，其中第一前驅(qū)體包含金屬離子且第二前驅(qū)體包含還原劑。62.根據(jù)61所述的方法，其中所述納米粒子包含導(dǎo)電材料。63.根據(jù)61所述的方法，其中所述納米粒子包含半導(dǎo)電材料。64.根據(jù)61所述的方法，其中所述納米粒子包含電致發(fā)光材料。65.根據(jù)61所述的方法，其中所述納米粒子包含Ag、Cu、Pt、Pd、Al、Sn、In、Bi、ZnS、ITO、Si、Ge、CdSe、GaAs、Sn02、W03、ZnS:Mn、ZnS:Tb、SrS、SrS:Cs、BaAl2S^BaAl2S4:Eu，或其組合。66.根據(jù)61所述的方法，其中所述納米粒子包含銀。67.根據(jù)61所述的方法，其中納米粒子具有約lnm至約l，OOOnm的平均4立子尺寸。68.根據(jù)61所述的方法，其中納米粒子具有約lnm至約20nm的平均粒子尺寸。69.根據(jù)61所述的方法，其中納米粒子具有約lnm至約10nm的平均粒子尺寸。70.根據(jù)61所述的方法，其中納米粒子具有窄的粒子尺寸分布。71.根據(jù)61所述的方法，其中該兩種不可混溶的溶劑之一為水。72.根據(jù)61所述的方法，其中一前驅(qū)體材料為氬化物還原劑。73.根據(jù)61所述的方法，其中一前驅(qū)體材料為產(chǎn)生羥基的試劑。74.根據(jù)61所述的方法，其中該表面穩(wěn)、定劑為胺或羧酸。75.根據(jù)61所述的方法，其中該表面穩(wěn)、定劑為取代胺或取代羧酸。76.根據(jù)61所述的方法，其中該表面穩(wěn)、定劑不包含硫。77.根據(jù)61所述的方法，其中該表面穩(wěn)、定劑不包含硫醇。78.根據(jù)61所述的方法，其中在不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下進4于該反應(yīng)。79.根據(jù)61所述的方法，其中所述納米粒子為表面包覆的無機納米粒子，其可在低于400。C的溫度下被處理成膜。80.根據(jù)61所述的方法，其中所述納米粒子為表面包覆的無機納米粒子，其可在低于200。C的溫度下被處理成膜。81.—種方法，其主要由以下步驟組成(a)提供第一混合物，其主要由至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的第一溶劑組成，其中該納米粒子前驅(qū)體主要由包含陽離子的鹽組成，該陽離子包含金屬；(b)提供第二混合物，其主要由至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑組成，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。82.根據(jù)81所述的方法，其中該第一溶劑主要由有機溶劑組成，且該第二溶劑主要由水組成。83.根據(jù)81所述的方法，其中在不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供該第一混合物。84.根據(jù)81所述的方法，其中該鹽的陰離子不含金屬。85.根據(jù)81所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑主要由至少取代胺或取代羧酸組成，其中該取代基包含2至30個碳原子。86.根據(jù)81所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑主要由氨基化合物或羧酸化合物組成。87.根據(jù)81所述的方法，其中該第一混合物主要由該表面穩(wěn)定劑組成，且該第二混合物不含表面穩(wěn)定劑。88.根據(jù)81所述的方法，其中在不外部施加熱或冷卻的情況下進行該組合。89.根據(jù)81所述的方法，其中在不施加壓力或真空的情況下進4于該組合。90.根據(jù)81所述的方法，其中該第一混合物及該第二混合物不含可相互反應(yīng)以形成硫化物的化合物。91.一種組合物，其包含分散于至少一溶劑中的包含胺或羧酸表面穩(wěn)定劑的納米粒子，其中所述納米粒子的濃度為約1重量％至約70重量％,且所述納米粒子具有約lnm至約20nm的平均尺寸，及展示出約3nm以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差的單分散性。92.根據(jù)91所述的組合物，其中該濃度為約5重量％至約40重量％。93.根據(jù)91所述的組合物，其中該溶劑為有才幾溶劑。94.根據(jù)91所述的組合物，其中所述納米粒子包含金屬。95.根據(jù)91所述的組合物，其中所述納米粒子包含金屬氧化物。96.根據(jù)91所述的組合物，其中所述納米粒子包含導(dǎo)電材料。97.根據(jù)91所述的組合物，其中所述納米粒子包含半導(dǎo)電材料。98.根據(jù)91所述的組合物，其中所述納米粒子包含電致發(fā)光材料。99.根據(jù)91所述的組合物，其中納米粒子具有約lnm至約20nm的平均粒子尺寸。100.根據(jù)91所述的組合物，其中所述納米粒子不包含金。101.—種組合物，其包含展示出在約110。C至約16(TC之間的DSC燒結(jié)溫度放熱峰值的金屬納米粒子。102.根據(jù)101所述的組合物，其中所述納米粒子為銀納米粒子。103.根據(jù)101所述的組合物，其中所述納米粒子進一步展示出開始于約IO(TC的TGA失重。這包括103個實施方案。權(quán)利要求1.一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的第一溶劑，其中該納米粒子前驅(qū)體包含含陽離子的鹽，該陽離子包含金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中該第一溶劑包含有機溶劑，且該第二溶劑包含水。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中該金屬包含過渡金屬。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中該反應(yīng)性部分包含還原劑。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含至少一個亞烷基及氮原子或氧原子。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中該表面穩(wěn)定劑包含氨基化合物、羧酸化合物或硫醇化合物。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中在不外部施加熱或冷卻的情況下進行該組合。8.—種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的第一溶劑，其中該納米粒子前驅(qū)體包含含無機陽離子的(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米4立子。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該第一溶劑包含有機溶劑，且該第二溶劑包含水。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該鹽包含有機陰離子。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中第一混合物包含該表面穩(wěn)定劑。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在不施加壓力或真空的情況下，或在不外部施加熱或冷卻的情況下進行該組合。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中連續(xù)或半連續(xù)地將該第二混合物添加至該第一混合物。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進一步包含以至少為50%的產(chǎn)率收集所述納米粒子的步驟。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，該表面穩(wěn)定劑由下式表示(R)nX其中R為烷基，n為l至4，且X為提供路易斯堿特性的官能團。16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該無機陽離子包含4艮，該反應(yīng)性部分為氫化物，該第一溶劑為有機溶劑，該第二溶劑為水，且該表面穩(wěn)定劑為胺化合物。17.—種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一含金屬的納米粒子前驅(qū)體，及至少一第一溶劑；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的部分，及至少一第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；其中，在大體上不使用相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下，提供該第一及該第二混合物；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在不使用任何相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下提供該第一及該第二混合物。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在不使用任何相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下，將該納米粒子前驅(qū)體溶解于該第一溶劑中。20.—種方法，其包含在至少一種表面穩(wěn)定劑及兩種不可混溶的溶劑存在的情況下，使至少兩種前驅(qū)體材料反應(yīng)，以在所述溶劑的界面上形成無機納米粒子，其中第一前驅(qū)體包含金屬離子且第二前驅(qū)體包含還原劑。21.—種組合物，其包含分散于至少一溶劑中的包含胺或羧酸表面穩(wěn)定劑的納米粒子，其中所述納米粒子的濃度為約1重量％至約70重量％,且所述納米粒子具有約lnm至約20nm的平均尺寸，及展示出約3nm以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差的單分散性。22.—種組合物，其包含展示出在約110。C至約16(TC之間的DSC燒結(jié)溫度放熱峰值的金屬納米粒子。全文摘要用于在工業(yè)上有吸引力的條件下形成納米粒子的方法。納米粒子可具有非常小的尺寸及高度單分散性。低溫?zé)Y(jié)是可以的，且可制造高導(dǎo)電性膜。還可制造半導(dǎo)電膜及電致發(fā)光膜。一實施方案提供一種方法，其包含(a)提供第一混合物，其包含至少一納米粒子前驅(qū)體及至少一用于該納米粒子前驅(qū)體的第一溶劑，其中該納米粒子前驅(qū)體包含含陽離子的鹽，該陽離子包含金屬；(b)提供第二混合物，其包含至少一與該納米粒子前驅(qū)體起反應(yīng)的反應(yīng)性部分，及至少一用于該反應(yīng)性部分的第二溶劑，其中當(dāng)該第二溶劑與該第一溶劑混合時，該第二溶劑相分離；及(c)在表面穩(wěn)定劑存在的情況下，組合該第一及該第二混合物，其中在組合時，該第一及該第二混合物發(fā)生相分離且形成納米粒子。文檔編號B22F9/24GK101479065SQ200780021531公開日2009年7月8日申請日期2007年4月12日優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日發(fā)明者葉仁浩,徐志勇,浩王申請人:美國納麥斯科技公司