本發(fā)明涉及納米技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用酶分解技術(shù)制備納米銀粉的方法。
背景技術(shù):
目前,工業(yè)化制備納米導(dǎo)電銀漿的方法主要有兩種:第一、在添加保護(hù)劑的情況下制備納米銀分散液,然后用丙酮聚沉,重新分散得納米銀漿;第二、首先在水環(huán)境中制備出納米銀粉,然后通過(guò)研磨等方法將納米銀粉分散于溶劑、樹脂、助劑中。第一種方法須使用大量的丙酮,安全隱患多、毒性大;第二種方法得到的納米銀漿導(dǎo)電性和穩(wěn)定性較第一種差,使用性能存在多種缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種酶分解技術(shù)制備納米銀粉的方法。該方法制得的納米銀粉具有導(dǎo)電性好、粒徑均一、分散性好、純度高等優(yōu)點(diǎn),是納米電子漿料的理想材料。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種酶分解技術(shù)制備納米銀粉的方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)制備一定濃度的明膠水溶液;2)制備納米銀分散液:把一定濃度的硝酸銀溶液和還原劑同時(shí)加入到明膠水溶液中,常溫?cái)嚢枰欢〞r(shí)間,得到納米銀分散液;3)酶分解過(guò)程:步驟2中使用的還原劑不同,所得到的納米銀分散液的ph值就有所不同;加入一定濃度的稀鹽酸或者氫氧化鈉微調(diào)該納米銀分散液的ph值,然后再加入一定的蛋白酶,在一定溫度下,反應(yīng)一定時(shí)間;使得還原后的納米銀沉降下來(lái),再過(guò)濾、洗滌、干燥,得到納米銀粉。
優(yōu)選的,步驟1)中,所述明膠水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~10%。
優(yōu)選的,步驟2)中所述的還原劑包括水合肼、硫酸亞鐵、硼氫化鈉、檸檬酸、葡萄糖、甲醛、有機(jī)胺的一種或幾種及其衍生物。
優(yōu)選的,步驟3)所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶。
優(yōu)選的,步驟3)中,還原后的所述納米銀分散液為酸性時(shí),加入酸性蛋白酶或木瓜蛋白酶進(jìn)行微調(diào),使其ph值在2.5~5之間;中性時(shí),加入中性性蛋白酶或木瓜蛋白酶進(jìn)行微調(diào),使其ph值在6~8之間;當(dāng)堿性時(shí),加入堿性蛋白酶進(jìn)行微調(diào),使其ph值在9~11之間。
優(yōu)選的,所述蛋白酶的濃度,以水解溶液計(jì)為0.03~0.3%。
優(yōu)選的,所述蛋白酶的分解溫度為40~60℃。
優(yōu)選的,所述蛋白酶分解作用時(shí)間為3~6h。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明提供了一種使用酶分解技術(shù)制備銀粉的簡(jiǎn)單方法,利用酶的專一性和高效性,使得納米銀的保護(hù)劑分解,得到納米銀,該過(guò)程中ph值、溫度恒定,反應(yīng)過(guò)程可以得到有效控制,合成的納米銀粉的形貌、粒徑均一;(2)本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單易行,周期短,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,操作可控,可適用于批量生產(chǎn);(3)本發(fā)明得到的納米銀粉,導(dǎo)電性好、粒徑均一、分散性好、純度高等優(yōu)點(diǎn),是電子漿料的理想材料。
具體實(shí)施方式
下面將通過(guò)具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例一:
1、配制明膠溶液:把20g明膠加入980g水中,40℃加熱至明膠溶解,得2%的明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于10g水中,得到a溶液;稱取4g水合肼溶于8g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的2%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為300nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:用ph劑測(cè)量所制備的納米銀分散液的ph值,測(cè)量得ph值為3.5,用1%的稀鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph值為3,往溶液中加入0.035g酸性蛋白酶,蛋白酶濃度為0.03%;40℃攪拌3h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例二:
1、配制2%的明膠溶液:把20g明膠加入980g水中,40℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于10g水中,得到a溶液;稱取4g水合肼溶于8g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的2%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為300nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為3.5,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為5,往溶液中加入0.035g木瓜蛋白酶,蛋白酶濃度為0.03%;40℃攪拌3h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例三:
1、配制4%的明膠溶液:把40g明膠加入960g水中,40℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于10g水中,得到a溶液;稱取4g水合肼溶于8g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的4%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為210nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為3.8,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為7,往溶液中加入0.093g木瓜蛋白酶,蛋白酶濃度為0.08%,50℃攪拌3h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例四:
1、配制6%的明膠溶液:把60g明膠加入940g水中,40℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于10g水中,得到a溶液;稱取4g水合肼溶于8g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的6%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為150nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為4.0,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為7,往溶液中加入0.17g中性蛋白酶,蛋白酶濃度為0.15%,50℃攪拌4h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例五:
1、配制6%的明膠溶液:把60g明膠加入940g水中,40℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于35g水中,得到a溶液;稱取14g水合肼溶于30g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的6%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為150nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為6.8,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為7,往溶液中加入0.24g中性蛋白酶,蛋白酶濃度為0.15%,50℃攪拌4h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例六:
1、配制8%的明膠溶液:把80g明膠加入920g水中,40℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于35g水中,得到a溶液;稱取14g水合肼溶于30g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的8%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為100nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為7.2,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為9,往溶液中加入0.32g木瓜性蛋白酶,蛋白酶濃度為0.20%,50℃攪拌4h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例七:
1、配制8%的明膠溶液:把80g明膠加入920g水中,4℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于35g水中,得到a溶液;稱取14g水合肼溶于30g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的8%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為150nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為7.2,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為10,往溶液中加入0.32g堿性蛋白酶,蛋白酶濃度為0.20%,50℃攪拌4h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例八:
1、配制10%的明膠溶液:把100g明膠加入900g水中,40℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于35g水中,得到a溶液;稱取14g水合肼溶于30g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的10%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為80nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為7.4,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為10,往溶液中加入0.41g堿性蛋白酶,蛋白酶濃度為0.25%,60℃攪拌5h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
實(shí)施例九:
1、配制10%的明膠溶液:把100g明膠加入900g水中,40℃加熱至明膠溶解,得明膠溶液,冷卻、備用。
2、制備納米銀分散液:稱取7g硝酸銀溶于35g水中,得到a溶液;稱取14g水合肼溶于30g水中,得到b溶液;在常溫下,把a(bǔ)、b溶液同時(shí)逐滴加入到100g的8%的明膠溶液中,常溫反應(yīng)3h,得到粒徑為80nm左右的納米銀分散液。
3、酶分解:上述制備的納米銀分散液的ph值為7.5,用1%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為10,往溶液中加入0.49g堿性蛋白酶,蛋白酶濃度為0.30%,60℃攪拌6h,過(guò)濾除掉上清液,將銀粉用水洗滌,60℃真空干燥,得納米銀粉。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制;任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。