複合銀銅奈米粒子的製程及其應用

Synthesis and Application of Silver-Copper Composite Nanoparticles

李宜諴(Yi-Shien Li)

指導教授 ： 周更生

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00275

摘要

摘要 (Abstract)
本研究採取液相法中的化學還原法，所利用的還原劑為葡萄糖，用來合成金屬銀銅複合粒子，而且最後合成粒子中的銅重量成分大於50﹪以上，希望降低銀的使用量，增加此等微粒的應用性。作為還原劑的葡萄糖不具毒性，且可製得奈米級微細粒子。反應液中除了母液之外，尚加入鹼劑氫氧化鈉及尿素調控環境的pH值。
反應過程中pH值會不斷上升，是由於從尿素分解而來，提供後續OH-的來源。相較於合成銀粒子而言，合成銀銅粒子時需要較長的時間以及較多量的PVP才能使粒子懸浮，而加入較多的PVP有助於提升最後銀銅粒子中的銅含量。另一方面，提高銅前驅鹽的含量也可以提高最後粒子中的銅含量。
合成出來的粒子經HRTEM分析，其晶格距離為0.217nm，介於0.23nm的銀與0.20nm的銅之間，推斷為合金結構；而從XPS檢測下200℃便能發現氧化銅的存在，表示在200℃時，外部的銅已被氧化，而內部仍保有金屬銅的特性。
經過清洗之後的粒子，發現丙酮相對於水的體積量為2.5倍時，能有效地降低粒子表面吸附的PVP數量，加入過多的丙酮則會將過多的PVP帶下來；改變溶液中的水含量，或是利用清洗多次的結果，也能降低粒子表面吸附的PVP量。最後洗淨出來的產品，其PVP相對於粒子的殘餘量，可從原先的96wt%降低至30wt%左右。

關鍵字

銀銅粒子 ； 熱處理

參考文獻

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