納米銀的應用及納米銀常見制備方法

納米銀就是將粒徑做到納米級的金屬銀單質。納米銀是粉末狀銀單質，粒徑小于100nm，一般在25-50nm之間，納米銀的性能與其粒徑和顆粒形貌有直接關系。人們已制備出各種粒徑和結構的納米銀粒子，如球形納米銀粒子、納米銀塊體材料、樹狀納米銀、銀納米管、銀納米帶、銀納米鏈、銀納米立方體、銀納米雙凌錐、銀納米線、銀納米三棱柱、銀納米片、銀納米盤等結構。

  而不同的顆粒形貌的納米銀的性能以及應用也不相同，如片狀納米銀由于具有特殊的表面等離子體共振性能，從而表現出與其他形貌納米銀及其體相材料截然不同的光學性質，在催化、表面增強拉曼、金屬增強熒光、紅外熱療、生物標記等領域具有極大的應用價值，又如粒徑較小和粒度分布均勻的球形納米銀粉導電性能好，是一種優良的微電子導電漿料和電極材料。  

一、納米銀應用簡介 1、用于制造高端銀漿（膠）。片式元件外電極用漿，厚膜集成電路用漿，太陽能電池板電極用漿，LED芯片封裝用導電銀膠，用做高溫燒結型導電銀漿和低聚物導電銀漿，應用于印刷電子器件的導電油墨等。   2、超導方面的應用 通過研究不同含量納米銀摻雜的( Bi，Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox 塊材，發現納米銀摻雜使材料熔點降低，加速了高Tc（Tc 指臨界溫度，即從正常狀態到超導態的過程中，電阻消失的溫度）相的形成；納米銀摻雜大大提高了磁通蠕動激活能，其中較佳摻雜15%(質量)Ag 時激活能提高5～6 倍；納米銀摻雜樣品的釘扎能U(H)隨磁場降低比非摻雜樣品要慢，改善了磁場下的傳輸性能;納米銀摻雜使晶間損耗峰向高溫移動20K，改善了晶界弱連接，并大大增強了晶界的渦旋釘扎能力。將納米銀引入超導材料的合成中，大大推動了超導領域的發展。   3、納米銀在凈水系統水上的應用 廢水或凈水工程的水處理上，由于水中可能含有有機物。廢氯，色度以及臭味等，可以利用較具有經濟效益的活性碳去除活性碳雖然可吸附水中污染物，但是水中的微生物也會黏附上并繁殖。一旦經過長時間使用后，會產生生物膜，使得出流水濁度提高，水中自由的氯減少情形，影響后續水質處理，活性碳載銀的主要目的是為了利用納米銀的抗菌能力，將吸附在活性碳上且繁殖生長的微生物殺死已有報道指出利用化學方法將Ag+還原成Ag，直接載在活性碳上，分別可使大腸桿菌何與金黃色葡萄球菌與濃度為7ug／ml砒與32.5ug／ml的Ag+活性碳接觸2h后致死。   4 光學領域的應用 納米銀可用作表面增強喇曼光譜(SERS) 的基質，實驗證明SERS 譜的獲得與吸附分子的電性及納米銀的表面電性有關。根據分子的電性，選取不同電性的納米銀，可以獲得較強的SERS 譜，進而擴大SERS 的研究范圍。同時，納米銀粒子由于其表面等離子振蕩吸收峰附近具有超快的非線性光學響應，科學家發現把納米銀摻雜在半導體或絕緣體中，可獲得較大的非線性極化率，利用這一特性可制作光電器件，如光開關、高級光學器件的顏色過濾器等。   5、納米銀醫藥行業中的應用 由于納米銀是非抗生素類殺菌劑，目前沒有任何細菌對銀產生耐藥性，所以在醫藥行業中應用倍受關注，尤其在外科和婦科中的應用與日俱增。納米銀對于燒傷病房常見的MRSA顯示了強大的清除細菌能力。研究人員對20例燒傷患者進行植皮術，結果顯示納米銀使網狀上皮移植皮的上皮化率提高40％，對于燒傷殘余刨面有較好的促進修復作用，試驗組愈合時間較對照組明顯縮短。

  二、納米銀制備方法 納米銀粒子的制備方法有很多，所以近年來人們正在不斷探索制備納米銀粒子的新方法，因為研究納米銀粒子的制備方法對于未來的實際運用將具有十分重要的意義。   納米銀物理制備方法: 1、 物理粉碎法 物理粉碎法是通過機械粉碎、超聲波、電火花爆炸等方法將原料粉碎得到納米銀粒子。通過在惰性氣體中，于低溫的襯底上，采用高壓磁控濺射，制出了含納米銀粒子的二氧化硅薄膜。此方法的特點是操作簡單易行、成本低，但產品純度低，顆粒分布不均勻，且不容易獲得較小粒徑的產品。 2、 真空冷凝法 真空冷凝法是在真空或惰性氣體氛圍中，用加熱、激光、電弧高頻感應等方法產生高溫，使銀原料氣化或形成等離子體，然后驟冷使之凝結得到納米銀粒子。此方法具有純度高、結晶組織好、粒度可控的優點，但技術設備要求高，一般要求純度很高的銀原料，且存在著納米銀粒子聚結的缺點。但是如何解決設備和原料純度雙高要求是關鍵的問題。 3、 機械球磨法 機械球磨法是以粉碎與研磨為主體，控制適當的條件得到純元素、合金或復合材料的納米銀粒子。機械球磨法的優點是操作簡單、成本低，但產品純度低，顆粒分布不均勻。因此此方法的關鍵是如何提高產品純度和增加顆粒的均勻度。 納米銀化學方法： 1、還原法 銀離子極易被還原，常用的還原方法有化學還原法、電化學還原法和光化學還原法。化學還原法化學還原法是制備超細粉體納米銀粒子的有效和常用的方法之一。一般是指在液相條件下，通過氧化還原方法，制備出納米銀粒子。   2、電化學還原法 電化學還原法是在一定的電勢下，高價態的銀離子可以被還原為零價態。在電解還原的同時，電解液中存在某種穩定劑，將還原出來的銀離子保護起來，從而形成分散的納米銀粒子。   3、光還原法 光還原法是在有機物存在條件下，將銀陽離子通過光照，由有機物產生的自由基使銀陽離子還原而產生納米銀粒子。   4、氣--液兩相法 銀離子和氫氧根離子在水溶液中會生成氫氧化銀沉淀，由于生成的氫氧化銀在水溶液中很不穩定，很快分解為氧化銀，氧化銀見光易分解，生成銀單質。如果把整個反應過程的反應試劑濃度控制在一定的范圍內就會生成納米尺寸的粒子，即納米銀粒子。此方法試劑易得，成本低廉，而且制得的納米銀粒子粒徑很小，平均粒徑約為10 nm，不足之處就是反應時間較長。   5、水熱合成法 水熱合成法是在高溫高壓下，在水溶液或蒸汽等流體中合成，再經分離和熱處理得納米銀粒子。水熱法系是指在高壓釜里的高溫、高壓反應環境中，采用水作為反應介質，使難溶或不溶的物質溶解、反應、重結晶而得到理想的產物。水熱法與一般的濕化學法相比較，具有產品純度高，分散性好、晶形好且粒度易控制等優點。   6、沉淀法合成法 沉淀合成法是把沉淀劑加入到鹽溶液中，通過化學反應使原料的有效成分生成沉淀，然后經過濾、洗滌、干燥、烘干得到納米銀粒子。該法是目前使用非常廣泛的一種方法，其優點是工藝流程短、操作簡便、原料容易獲得，但易引人雜質，純度低，粒徑大，難以制備出比較小粒徑的納米銀粒子。   小結：納米銀粒子的制備方法正在逐步成熟，成本及生產效率已經達到大規模工業化生產水平。可以預言，納米銀粒子作為新型材料必將會在醫藥、生物、環境等領域有著十分廣闊的發展前景。