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納米銀粒子(宏武 20nm 99.99%)的特性和應用詳解

2023-08-30 15:18 作者:13328159176_bili  | 我要投稿

通常認為?,小于100nm的銀粒子稱之為納米銀。當銀粒子的直徑達到這個尺度時,提高具有較高能量的表面原子的相對比例,會使材料性能呈現一定的突變,這種變化可以表現為如燒結能力特性的改變,或由于禁帶寬度改變引起的電磁性能變化而造成電學性質或光學性質的巨大變化,例如顏色和透明度的變化。對于納米銀來說,其性能變化的臨界點與粒子直徑有關,當直徑小于50m時,其低溫(小于200°C )時的燒結性能就會產生明顯的增強,熔點可降至120 ~ 200°C。

納米銀粉外觀 宏武供圖

納米銀良好的導電性能、導熱性能、抗菌性能、光學性能以及其他特殊性能正被廣泛的開發(fā)應用。目前,宏武 納米銀已被廣泛應用于催化材料、光學材料、生物醫(yī)療、新能源以及電子器件等領域。

1、抗菌方面的應用?

? ? 無機抗菌材料納米金屬銀被公認是理想的抗菌材料,目前在涂料、醫(yī)療領域、凈水系統(tǒng)、紡織品、塑料、橡膠、陶瓷、玻璃等殺菌涂層,除臭、抗菌薄膜行業(yè)中有許多的成功案例,從而為納米銀的抗菌應用打開更廣闊的市場。

抗菌納米銀的各種形態(tài)

? ? 通過納米技術所制得的納米銀與傳統(tǒng)銀系抗菌劑相比,不僅具有更加顯著的抗菌效果,而且安全性更高,持續(xù)效力更長。作為抗菌劑,納米銀比表面積大,粒徑小較易與病原微生物發(fā)生接觸,能發(fā)揮其最大的生物活性,在抗菌食品包裝中使用的大多數納米復合材料的基礎就是銀納米粒子,可見其更強大的抗菌活性。研究人員在無紡布中摻入納米銀并測試其抗菌性能。結果表明,沒有浸漬納米銀的無紡布不具有抗菌性能,浸漬500ppm 的納米銀溶液的無紡布具有優(yōu)異的抗菌性能。添加了納米銀涂層的聚丙烯水過濾器對大腸桿菌細胞有良好的抑制效果。

2、催化方面的應用?

? ? 納米銀具有優(yōu)良的催化活性,可作為多種反應的催化劑。研究人員采用光還原沉積貴金屬的方法制備了Ag/ZnO 復合納米粒子。以光催化氧化氣相正庚烷為模型反應,研究樣品的光催化活性以及貴金屬沉積量對催化劑活性的影響。結果表明:在ZnO 納米粒子中沉積適量的Ag能使其光催化劑的活性得到大幅度提高。

? ? 以納米銀粒子為催化劑,還原對硝基苯甲酸。研究表明,在加入納米銀作為催化劑的條件下,對硝基苯甲酸的還原程度遠遠大于沒有加入納米銀的反應。并且,隨著納米銀的用量的增加,反應速度越快,反應越徹底。乙烯氧化反應催化劑,燃料電池用負載型銀催化劑。

3、導電方面的應用?

? ? 納米銀具有良好的導電性能,主要表現在納米級的銀粉導電帶上可以形成具有優(yōu)良表面狀態(tài)的導電膜,因而能保持較低而且穩(wěn)定的電阻。由于具有這種優(yōu)異的性能,納米銀在電子工業(yè)領域具有十分廣泛的 應用。

納米銀粒子的分散

納米銀粉由于其獨特的納米特性,為半導體芯片的封裝提供了另一個嶄新的思路。銀的熔點是961℃,而當顆粒尺寸到納米級別,其熔點會顯著降低,因此可通過低溫燒結實現電子產品或芯片的互聯,而燒結后的燒結層熔點又恢復到銀的常規(guī)熔點,可滿足電子產品在高溫下正常使用,并且銀具有優(yōu)異的導熱導電性和良好的化學穩(wěn)定性,是半導體封裝最具應用前景的互連材料。納米銀膏因具有良好的導電導熱、低溫焊接、高可靠性,具有高溫服役性能,是目前最具潛力的低溫焊接互連材料。

4、光學領域的應用?

? ? 納米銀可以作為一種基質,用來增強拉曼光譜。研究表明,使用適量電性合適的納米銀能夠獲得比較強的拉曼光譜(SERS),從而使SERS的研究范圍變大。此外,納米銀粒子的局域表面等離子體共振散射及吸收性質,使碘與銀納米粒子作用后,所產生的強烈的光散射信號,將在生化分析和檢測中有潛在的應用前景。?

納米銀粒子膠體 電鏡

?5、生物材料方面的應用?

? ? 由于納米銀具有各種優(yōu)越的性質,其在生物材料領域有著廣闊的前景,特別在生物傳感器方面。

? ? 研究人員在葡萄糖傳感器的葡萄糖氧化酶(GOD)的固定化技術研究中引入銀-金納米復合顆粒,實驗證明該顆粒的加入增加酶的吸附量和穩(wěn)定性的同時提高酶的催化活性,使酶電極的電流響應靈敏度得到大幅度的提高。 ??

納米銀良好的導電性能、導熱性能、抗菌性能、光學性能以及其他特殊性能使得其在生物醫(yī)療領域、光學領域、催化領域、電子器件領域的有著越來越多的應用,未來納米銀與其他金屬形成的雙金屬納米材料將是納米銀的一個發(fā)展方向。

可以預言,納米銀必將會對人類社會的發(fā)展和進步產生重大而深遠的影響,將納米銀應用到醫(yī)藥、生物、環(huán)境等領域必將有著十分廣闊的發(fā)展前景。

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