CN116944511A - 一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉 - Google Patents
一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116944511A CN116944511A CN202310783750.XA CN202310783750A CN116944511A CN 116944511 A CN116944511 A CN 116944511A CN 202310783750 A CN202310783750 A CN 202310783750A CN 116944511 A CN116944511 A CN 116944511A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver salt
- input pipe
- salt solution
- solution
- silver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 142
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 234
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 162
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 159
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 94
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 44
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 33
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 18
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 18
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 15
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 9
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 8
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 8
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 8
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 8
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 8
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 8
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 8
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 8
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 8
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 7
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 claims description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 3
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 claims description 3
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 28
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 239000000109 continuous material Substances 0.000 description 4
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012457 nonaqueous media Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
- B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉，涉及银粉制备技术领域。该连续生产复合银粉的方法包括采用多个微流控反应器制备不同形貌的银粉，每个微流控反应器均设置有反应腔、银盐溶液输入管、还原溶液输入管和产物输出管，银盐溶液输入管和还原溶液输入管均与反应腔连通，反应腔的底部与产物输出管连通，将银盐溶液和还原溶液分别通入不同的微流控反应器的银盐溶液输入管和还原溶液输入管内，并在反应腔内反应，通过控制原料的流速、停留时间、反应时间以及银盐溶液输入管和还原溶液输入管的管径来调控生成不同形貌的银粉。制备的纳米银形貌与粒径可控，产物稳定，粉体振实密度高，且利用多腔室或多通道一步即可完成、实现高通量。
Description
技术领域
本发明涉及银粉制备技术领域，具体而言，涉及一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉。
背景技术
银已被广泛用于导电涂层，被用于焊接以及导电触点，在光学、电子工业、能源以及医学方面有诸多应用。而随着电子电路朝着体积小、精度高、可靠性高等方向的要求，近年来，大家研究的重点是制备纳微米级银粉。一般制备方法只能满足单一形貌的制备。使得粉体的填充度不足。所以这些粉体的振实密度往往不高。目前合成化学技术中的多元醇还原法被广泛研究。通常直接在水和非水溶液中的化学还原(包括使用高压锅)或使用银化合物的进行热分解，以及采用激光、微波、电化学、声化学等其他辅助还原方式。此过程中力，不同的还原剂的添加可以仔细控制银核和银粉生长生产过。但传统使用反应釜的方式无法精准控制其热力学与动力学。且但随着反应釜中产物与原液共混，导致还原环境的无法固定，因而所制得的银颗粒形貌随之有很大的变化。因此，目前化学方法制备的超细银粉普及率不高，且产物形貌较为单一。所以如何进行大规模生产复合式银粉并简单有效控制纳米银颗粒的粒径和形貌是湿化学法的主要难题。
而微流控液滴技术是基于微流控芯片精确控制流体的微加工技术，该技术可实现连续进样，快速生产单分散性、可精确控制尺寸。并通过具有T型流道或流体结构的微流控装置制备出具有均一尺寸的液滴。并且可以此为模板，通过不同混合方式调控反应。目前微流控液滴技术制备银粉方案较少，CN 107866577 B设计了一种瞬动微流管反应器制备单分散银粉的方法，但其瞬动微流管只有截断流的功能，其反应还需通过加入碱性溶液、气体与油以及加热场等连续多段反应，且流速较低20ml/min，无法满足工艺需求。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种连续生产复合银粉的方法，其包括采用多个微流控反应器制备不同形貌的银粉，每个所述微流控反应器均设置有反应腔、银盐溶液输入管、还原溶液输入管和产物输出管，所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管均与所述反应腔连通，所述反应腔的底部与所述产物输出管连通；
将银盐溶液和还原溶液分别通入不同的所述微流控反应器的所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管内，并在所述反应腔内反应，通过控制所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管内的流速、停留时间、所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管的管径以及所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述反应腔内的混合反应时间来调控生成不同形貌的银粉。
在可选的实施方式中，所述产物输出管的输出流速大于所述银盐溶液输入管的输入流速和所述还原溶液输入管的输入流速之和；所述还原溶液输入管的输入流速大于所述银盐溶液输入管的输入流速；
优选地，所述银盐溶液和所述还原溶液的流速为0.05-3L/min；
优选地，所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管内的停留时间为0.05-90s；
优选地，所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述反应腔内的混合反应时间为0.05-90s；
优选地，所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管的管径为5-75μm。
在可选的实施方式中，每个所述反应腔内的温度为5-68℃，pH值为1.0-4.5；
优选地，每个所述反应腔内均设置有温度传感器和pH检测计；当pH值低于1.0时，通过向所述还原溶液中加入氨水以提升pH值。
在可选的实施方式中，所述微流控反应器采用PDMS或玻璃制成；
优选地，通过流量调节泵将所述银盐溶液和所述还原溶液通入不同的所述微流控反应器；
优选地，所述流量调节泵为蠕动泵、计量泵或流量泵。
在可选的实施方式中，多个所述微流控反应器的底部还设置有收集从所述产物输出管排出的产物的收集盘，所述收集盘内盛装有多种高分子包覆剂；
优选地，所述高分子包覆剂按质量百分数计包括聚乙烯吡咯烷酮2.5％-15％、分散剂0.05％-1.5％和粉体表面处理剂0.05％-12％；
优选地，所述分散剂包括明胶、吐温40和吐温80中的至少一种；
优选地，所述粉体表面处理剂包括油酸、脂肪酸和月桂酸中的至少一种。
在可选的实施方式中，所述收集盘内设置有用于搅拌所述收集盘内液体的搅拌装置；
优选地，所述搅拌装置的转速为250-3000r/min；
优选地，所述搅拌装置的搅拌时间为1-90min；
优选地，所述搅拌装置为搅拌桨叶或搅拌磁子；
优选地，所述收集盘内设置有用于调节所述收集盘内液体温度的温度调节器；
优选地，所述温度调节器的调节温度为5-120℃。
在可选的实施方式中，所述连续生产复合银粉的方法还包括对所述收集盘内的产物进行固液分离，将分离后的产物依次经清洗、干燥和烘烤。
在可选的实施方式中，所述银盐溶液为质量分数为7.5-75％的硝酸银溶液；所述还原溶液为质量分数为5-45％的还原剂的水溶液，所述还原剂包括维生素C、葡萄糖、水合肼和双氧水中的至少一种；
优选地，所述还原溶液中还含有银纳米颗粒作为晶种助剂，所述银纳米颗粒的添加量为硝酸银质量的0.015‰-0.45‰。
在可选的实施方式中，所述银盐溶液和所述还原溶液中均加入有高分子保护剂溶液，所述银盐溶液中所述高分子保护剂溶液的加入量为1％-15％，所述还原溶液中所述高分子保护剂溶液的加入量为1％-15％；
优选地，所述高分子保护剂为聚乙烯吡咯烷酮。
第二方面，本发明提供一种复合银粉，其采用如前述实施方式任一项所述的连续生产复合银粉的方法制备而成。
本发明具有以下有益效果：
本申请提供的连续生产复合银粉的方法，利用不同的微流控反应器实现对不同粒径的银粉进行制备，相较于采用微流控调节流体大小，最终以一定夹角在反应器外汇聚并在反应器外实现硝酸银溶液和还原溶液的快速混合的方案而言，本申请利用微流控反应器的反应腔进行反应，整个反应过程是在反应腔内实现的，有效避免了还原反应直接在大气中进行，几乎杜绝了氧气对还原反应的干扰，其制备的粉体主要受还原剂的作用，所以其出粉稳定且分散性较好，并且有利于获得更小粒径的银粉，即便是大粒径的银粉，其粒径也小于2微米，有效避免了微通道内沉淀物堵塞的问题，从而保证连续还原制备银粉。此外，本申请中，一个微流控反应器制备一种粒径的银粉，通过多个不同的微流控反应器实现不同粒径银粉的制备，因此本申请的每个微流控反应器的控制更简单，并且每个微流控反应器还集成有温度和pH检测功能，使得反应过程更易调控。本发明制备的纳米银形貌与粒径可控，产物稳定，粉体振实密度高，且利用多腔室或多通道一步即可完成、实现高通量。在工业化连续生产方面具有很大优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的单一微流控反应器的结构示意图；
图2为本申请提供的2个微流控反应器与收集盘配合的结构示意图；
图3为本申请实施例1提供的连续生产复合银粉的方法制备获得的银粉SEM表征图；
图4为本申请对比例1提供的连续生产复合银粉的方法制备获得的银粉SEM表征图；
图5为本申请对比例2提供的连续生产复合银粉的方法制备获得的银粉SEM表征图；
图6为本申请对比例3提供的连续生产复合银粉的方法制备获得的银粉SEM表征图；
图7为本申请对比例4提供的连续生产复合银粉的方法制备获得的银粉SEM表征图；
图8为本申请对比例8提供的制备银粉的方法中所使用的微射流反应器示意图。
图标：110-微流控反应器；1101-微流控反应器A；1102-微流控反应器B；111-反应腔；1111-反应腔A；1112-反应腔B；112-银盐溶液输入管；1121-银盐溶液输入管A；1122-银盐溶液输入管B；113-还原溶液输入管；1131-还原溶液输入管A；1132-还原溶液输入管B；114-产物输出管；1141-产物输出管A；1142-产物输出管B；120-收集盘。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供一种连续生产复合银粉的方法，其包括如下步骤：
S1、配制银盐溶液。
称取一定量的硝酸银溶解于水中，配制成质量分数为7.5-75％的硝酸银溶液作为本申请中的银盐溶液。然后向银盐溶液中加入一定量的高分子保护剂溶液，银盐溶液中高分子保护剂溶液的加入量为2-10％，高分子保护剂为聚乙烯吡咯烷酮。
S2、配制还原溶液。
称取一定量的还原剂溶解于水中，配制成质量分数为5-45％的还原剂的水溶液作为本申请的还原溶液，还原剂包括维生素C、葡萄糖、水合肼和双氧水中的至少一种。
然后向还原溶液中也加入有高分子保护剂溶液，还原溶液中高分子保护剂溶液的加入量为1％-15％；高分子保护剂为聚乙烯吡咯烷酮。
本申请中，还原溶液中还含有银纳米颗粒作为晶种助剂，银纳米颗粒的添加量为硝酸银质量的0.015‰-0.45‰。
S3、配制收集盘120以及底液。
向收集盘120中加入多种高分子包覆剂；优选地，高分子包覆剂按质量百分数计包括聚乙烯吡咯烷酮2.5％-15％、分散剂0.05％-1.5％和粉体表面处理剂0.05％-12％；其中，分散剂包括但不限于明胶、吐温40和吐温80 中的至少一种；粉体表面处理剂包括但不限于油酸、脂肪酸和月桂酸中的至少一种。
收集盘120内设置有用于搅拌收集盘120内液体的搅拌装置；搅拌装置可以实现收集盘120内的底液充分搅拌，同时在收集盘120收集了银粉后，通过搅拌装置也可以实现将不同粒径和形貌的银粉与底液进行充分混合，降低银粉在底液中团聚的现象。优选地，搅拌装置的转速为250-3000r/min(优选为500-2000r/min)；搅拌装置的搅拌时间为1-90min(优选为1-60min)；搅拌装置包括但不限于搅拌桨叶或搅拌磁子。
进一步地，收集盘120内设置有用于调节收集盘120内液体温度的温度调节器；温度调节器的选择也有多种，例如采用夹套注水进行温度调节，或者采用电阻丝进行加热，只要能够实现对收集盘120内液体的温度进行调节的结构均可作为本申请的温度调节器，优选地，温度调节器的调节温度为5-120℃。
S4、微流控制反应。
本申请中的微流控反应是在多个微流控反应器110中进行的，每个微流控反应器110制备一种粒径和形貌的银粉，通过多个不同的微流控反应器110实现多种粒径和多种形貌的银粉同时制备，进而形成复合银粉。
为了更清楚的阐明本申请的微流控制反应，本申请中，相对微流控反应器110的结构进行阐述。
请参阅图1和图2，本申请中微流控反应器110有多个，每个微流控反应器110的结构大致相同，仅内部尺寸略有差异，每个微流控反应器110均设置有反应腔111、银盐溶液输入管112、还原溶液输入管113和产物输出管114，银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113均与反应腔111连通，反应腔111的底部与产物输出管114连通。本申请中针对两种粒径的复合银粉为例，提供了两个不同的微流控反应器110，分别为微流控反应器A1101和微流控反应器B1102，其中，微流控反应器A1101设置有反应腔A1111、银盐溶液输入管A1121、还原溶液输入管A1131和产物输出管A1141，微流控反应器B1102设置有反应腔B1112、银盐溶液输入管B1122、还原溶液输入管B1132和产物输出管B1142。
本申请中，每个反应腔111内均设置有温度传感器(图未示)和pH检测计(图未示)；温度传感器和pH检测计可以对反应腔111内的温度和pH进行检测和反馈，便于操作人员及时了解反应腔111内的反应情况，进而及时调整反应腔111内的温度和pH值在适宜的范围内，优选地，每个反应腔111内的适宜温度范围在5-68℃之间，适宜的pH值范围在1.0-4.5之间，如果当温度高于68℃时，通过向体系中通入温度较低的还原溶液和银盐溶液进行控制，当pH值低于1.0时，通过向还原溶液中加入氨水以提升pH值。
本申请中，银盐溶液输入管112、还原溶液输入管113和产物输出管114可以呈多角度连接至反应腔111，例如，银盐溶液输入管112、还原溶液输入管113和产物输出管114可以呈Y字形连接至反应腔111；银盐溶液输入管112、还原溶液输入管113和产物输出管114还可以同向(即流动方向相同)连接至反应腔111；银盐溶液输入管112、还原溶液输入管113和产物输出管114中任意两个还可以反向(即流动方向相同)连接至反应腔111；银盐溶液输入管112、还原溶液输入管113和产物输出管114还可以呈垂直状态连接至反应腔111；使得银盐溶液和还原溶液按照特定的方式排入反应腔111内进行反应，并且在反应器内还设置有气动微阀，调节气动微阀的开启和关闭时间就可以灵活地控制银盐溶液和还原溶液在不同反应腔111内的混合反应时间，进而控制微液滴的形成及其大小。
本实施例中，可以通过流量调节泵将银盐溶液和还原溶液通入不同的微流控反应器110；流量调节泵为蠕动泵、计量泵或流量泵。其中，银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113的管径的可选范围在5-75μm。本申请可以依据不同的粒径和形貌的要求，选择不同的管径的微流控反应器110进行反应。进一步地，本申请中，微流控反应器110采用PDMS或玻璃制成，上述收集盘120设置于多个微流控反应器110的底部，用于收集从产物输出管114排出的产物。
接下来，本申请将重点阐述如何利用上述多个不同的微流控反应器110实现不同形貌的复合银粉的制备。
具体来说，将银盐溶液和还原溶液分别通入不同的微流控反应器110的银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113内，并在反应腔111内反应，通过控制银盐溶液和还原溶液在不同银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113内的流速、停留时间、银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113的管径以及银盐溶液和还原溶液在不同反应腔111内的混合反应时间来调控生成不同形貌的银粉。
关于流速的控制：产物输出管114的输出流速大于银盐溶液输入管112的输入流速和还原溶液输入管113的输入流速之和；还原溶液输入管113的输入流速大于银盐溶液输入管112的输入流速；优选地，银盐溶液和还原溶液的流速为0.05-3L/min(优选为0.1-2L/min)；
本实施例中，通过控制银盐溶液和还原溶液的流速、银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113的管径，可以实现对银盐溶液和还原溶液在银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113内的停留时间进行限定，本申请中，银盐溶液和还原溶液在不同银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113内的停留时间为0.05-90s(优选为0.1-60s)；进一步地，通过气动微阀与PLC器件可以控制银盐溶液和还原溶液在不同反应腔111内的混合反应时间为0.05-90s(优选为0.1-60s)。
S5、复合银粉后处理。
对收集盘120内的产物进行固液分离，将分离后的产物依次经清洗、干燥和烘烤。固液分离的方式有多种，包括但不限于离心机、过滤、压滤等等，本申请中优选采用离心机进行分离，若采用过滤的方式进行分离时，滤网或滤布优选目数为500-2000目。清洗时先采用去离子水去除表面水溶性高分子残液，再采用乙醇进行润洗，加速后续干燥，清洗结束后，于低温条件(35-50℃)下进行干燥至表面无明显残留液体，随后置于真空烘箱(35-50℃)内进行烘烤3小时。
采用上述方法制备获得的复合银粉，通过在微流控反应器110的反应腔111内完成氧化还原反应，相较于其他常规的仅作为调节流体大小并在腔体外反应的微流控反应器110而言，本申请的反应腔111不仅仅可以实现反应，还可以实现温度和pH检测等功能，使得反应更易调控，每个微流控反应器110内实现一种单一粒径的银粉，其更容易控制，同时本申请通过多个不同的微流控反应器110实现同时制备多种不同粒径和形貌的银粉，操作简单，且可以实现连续化生产，而制备获得的银粉落入装有高分子分散剂的收集盘120内，高分子分散剂相较于纯水，更有利于保护微流反应流入的纳米或者微米银粉颗粒，防止相互之间黏附，提高了粉体的分散性。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种连续生产复合银粉的方法，其包括如下步骤：
(1)称取2kg硝酸银置于8L水中，经过搅拌后溶解。然后低温15℃存贮待用；
(2)称取1kg葡萄糖置于9L水中，经过搅拌后溶解，可再加入0.1kg双氧水、0.1kg水合肼等辅助还原剂。同时再加入一定量的晶种溶液(0.06g)，晶种的粒径为20-50纳米，然后低温15℃存贮待用；
(3)称取0.5kg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置于9.5L水中，经过搅拌后溶解、再加入分散剂(明胶0.5kg、吐温40 0.3kg、吐温80 0.1kg)与粉体表面处理剂(油酸1g、脂肪酸1g、月桂酸1g)，混合均匀后获得高分子包覆剂，将高分子包覆剂分批放入5L收集盘120中；
(4)将上述银盐溶液和还原液通过注射器，维持恒流的方式分别从注入微流控反应器A1101的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131中，微流控反应器B1102的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132中。其中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管112和还原溶液输入管113的内部流速为0.5L/mins，管径为25μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为30s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为10s。微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为1L/mins，管径为50μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为40s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为20s。通过收集盘120收集微通道生成的产物，并利用断流间隙完成底盘更换，维持底液溶液的转速保持500r/mins，温度保持20℃。
(5)经过持续的输料后，微通道中pH值下降与温度上升，此时可以通过较低温的还原溶液并加氨水调控，直至反应结束。
(6)取出复合银粉溶液经隔离膜进行固液分离，可得复合型湿银粉。再经过几遍乙醇洗与去离子水系后，放入真空烤箱，可得复合型银粉，请参阅图3，其中，微流控反应器A1101获得的银粉粒径为0.5μm，微流控反应器B1102获得的银粉粒径为1.5μm，复合银粉的振实密度为5.7g/cm3。
从图3可以看出，使用本实施例提供的方法可以一步得到多种形貌的银粉颗粒且保持了良好的分散性。该方法制备的银粉粒径范围为0.2-2μm之间，满足超细银粉的要求。且由于其含有多种粒径，该方法制备的银粉具有较高的振实密度，其范围值为5.5-6.5g/cm3之间。能够满足后续高精度浆料的要求。
实施例2-3
实施例2-3与实施例1基本相同，区别仅在于：微流控反应器110的反应参数不同。
实施例2的步骤(4)中，将上述银盐溶液和还原液通过注射器，维持恒流的方式分别注入微流控反应器A1101的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131，微流控反应器B1102的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132中。其中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131的内部流速为0.5L/mins，管径为25μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为10s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为10s。微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为2L/mins，管径为50μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为40s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为60s。通过收集盘120收集微通道生成的产物，并利用断流间隙完成底盘更换，维持底液溶液的转速保持500r/mins，温度保持20℃。微流控反应器A1101获得的银粉粒径为0.9μm，微流控反应器B1102获得的银粉粒径为2.5μm，复合银粉的振实密度为5.9g/cm3。
实施例3的步骤(4)中，将上述银盐溶液和还原液通过注射器，维持恒流的方式分别注入微流控反应器A1101的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131，微流控反应器B1102的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132中。其中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131的内部流速为0.5L/mins，管径为25μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为60s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为50s。微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为2L/mins，管径为20μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为40s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为40s。通过收集盘120收集微通道生成的产物，并利用断流间隙完成底盘更换，维持底液溶液的转速保持500r/mins，温度保持25℃。微流控反应器A1101获得的银粉粒径为1.2μm，微流控反应器B1102获得的银粉粒径为2.8μm，复合银粉的振实密度为6.2g/cm3。
实施例4
本实施例提供了一种连续生产复合银粉的方法，其包括如下步骤：
(1)称取1.5kg硝酸银置于8.5L水中，经过搅拌后溶解。然后低温18℃存贮待用；
(2)称取0.5kg葡萄糖置于9.5L水中，经过搅拌后溶解，可再加入0.5kg双氧水、0.5kg水合肼等辅助还原剂。同时再加入一定量的晶种溶液(0.03kg)，晶种的粒径为20-50纳米，然后低温18℃存贮待用；
(3)称取0.5kg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置于9.5L水中，经过搅拌后溶解、再加入分散剂(明胶0.1kg、吐温40 0.5kg、吐温80 0.6kg)与粉体表面处理剂(油酸0.5g、脂肪酸1.5g、月桂酸1g)，混合均匀后获得高分子包覆剂，将高分子包覆剂分批放入5L收集盘120中；
(4)将上述银盐溶液和还原液通过注射器，维持恒流的方式分别注入微流控反应器A1101的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131，微流控反应器B1102的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132中。其中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131的内部流速为0.5L/mins，管径为25μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为30s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为60s。微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为1L/mins，管径为50μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为40s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为60s。通过收集盘120收集微通道生成的产物，并利用断流间隙完成底盘更换，维持底液溶液的转速保持500r/mins，温度保持18℃。
(5)经过持续的输料后，微通道中pH值下降与温度上升，此时可以通过较低温的还原溶液并加氨水调控，直至反应结束。
(6)取出复合银粉溶液经隔离膜进行固液分离，可得复合型湿银粉。再经过几遍乙醇洗与去离子水系后，放入真空烤箱，可得复合型银粉，其中，微流控反应器A1101获得的银粉平均粒径为1.5μm，微流控反应器B1102获得的银粉平均粒径为2.5μm，复合银粉的振实密度为6.4g/cm3。
实施例5
本实施例提供了一种连续生产复合银粉的方法，其包括如下步骤：
(1)称取4kg硝酸银置于6L水中，经过搅拌后溶解。然后低温16℃存贮待用；
(2)称取0.8kg葡萄糖置于9.2L水中，经过搅拌后溶解，可再加入0.4kg双氧水、0.2kg水合肼等辅助还原剂。同时再加入一定量的晶种溶液(0.05g)，晶种的粒径为20-50纳米，然后低温16℃存贮待用；
(3)称取0.8kg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置于9.2L水中，经过搅拌后溶解、再加入分散剂(明胶0.5kg、吐温40 0.2kg、吐温80 0.05kg)与粉体表面处理剂(油酸3g、脂肪酸0.5g、月桂酸0.5g)，混合均匀后获得高分子包覆剂，将高分子包覆剂分批放入5L收集盘120中；
(4)将上述银盐溶液和还原液通过注射器，维持恒流的方式分别注入微流控反应器A1101的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131，微流控反应器B1102的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132中。其中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131的内部流速为0.5L/mins，管径为25μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为10s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为5s。微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为1L/mins，管径为50μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为20s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为10s。通过收集盘120收集微通道生成的产物，并利用断流间隙完成底盘更换，维持底液溶液的转速保持500r/mins，温度保持16℃。
(5)经过持续的输料后，微通道中pH值下降与温度上升，此时可以通过较低温的还原溶液并加氨水调控，直至反应结束。
(6)取出复合银粉溶液经隔离膜进行固液分离，可得复合型湿银粉。再经过几遍乙醇洗与去离子水系后，放入真空烤箱，可得复合型银粉，其中，微流控反应器A1101获得的银粉粒径为0.8μm，微流控反应器B1102获得的银粉粒径为2.2μm，复合银粉的振实密度为5.5g/cm3。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于，微流控反应器110的反应参数不同。
本对比例中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131的内部流速为0.5L/mins，管径为25μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为160s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为160s。
微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为3L/mins，管径为10μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为200s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为100s。
制备获得的银粉请参阅图4，从图4可以看出，其粒径明显偏大为2-4um之间，而形貌较为均一，所以银粉之间有较大空隙，导致其振实密度较小，为4.5-5.5g/cm3之间。
对比例2
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于，微流控反应器110的反应参数不同。
本对比例中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131的内部流速为5L/mins，管径为5μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为60s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为30s。
微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为3L/mins，管径为20μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为60s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为90s。
制备获得的银粉请参阅图5，从图5可以看出，其粒径明显偏小为1-2um之间，而形貌较为单一，所以银粉之间有存在软团聚，其振实密度较小，为4.5-5.5g/cm3左右。
对比例3
本对比例与对比例1基本相同，区别仅在于，本对比例的步骤(2)中未加入晶种，具体包括如下步骤：
(1)称取2kg硝酸银置于8L水中，经过搅拌后溶解。然后较高温度30℃存贮待用；
(2)称取1kg葡萄糖置于9L水中，经过搅拌后溶解，可再加入0.2kg双氧水、0.1kg水合肼等辅助还原剂。未加入晶种，然后较高温度30℃存贮待用；
(3)称取0.5kg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置于9.5L水中，经过搅拌后溶解、再加入分散剂(明胶0.5kg、吐温40 0.5kg、吐温80 0.2kg)与粉体表面处理剂(油酸0.1g、脂肪酸0.2g、月桂酸0.2g)，混合均匀后获得高分子包覆剂，将高分子包覆剂分批放入5L收集盘120中；
(4)将上述银盐溶液和还原液通过注射器，维持恒流的方式分别注入微流控反应器A1101的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131中，微流控反应器B1102的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132中。其中，微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131的内部流速为0.5L/mins，管径为25μm；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101中的银盐溶液输入管A1121和还原溶液输入管A1131内的停留时间为50s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器A1101的反应腔A1111内的混合反应时间为60s。微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132的内部流速为3L/mins，管径为10μm。此时，银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102中的银盐溶液输入管B1122和还原溶液输入管B1132内的停留时间为50s；银盐溶液和还原溶液在微流控反应器B1102的反应腔B1112内的混合反应时间为60s。通过收集盘120收集微通道生成的产物，并利用断流间隙完成底盘更换，维持底液溶液的转速保持500r/mins，温度保持30℃。
(5)经过持续的输料后，微通道中pH值下降与温度上升，此时可以通过较低温的还原溶液并加氨水调控，直至反应结束。
(6)取出复合银粉溶液经隔离膜进行固液分离，可得复合型湿银粉。再经过几遍乙醇洗与去离子水系后，放入真空烤箱，可得复合型银粉。
制备获得的银粉请参阅图6，从图6可以看出，其粒径明显偏小为0.5-2um之间，单粉体无序生长，所以银粉之间有存在硬团聚，其振实密度为5.5g/cm3左右。
对比例4
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于，本对比例中收集盘120内的底液为纯水。
制备获得的银粉请参阅图7，从图7可以看出，使用纯水作为底液，制备的银粉颗粒变大且大小银粉之间容易粘附。
对比例5
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于，本对比例中高分子包覆剂仅包括聚乙烯吡咯烷酮，将0.5kg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)置于9.5L水中搅拌溶解获得。制备获得的银粉为不规则型。
对比例6
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于，本对比例中高分子包覆剂仅包括分散剂和粉体表面处理剂，将分散剂(明胶0.5kg、吐温40 0.5kg、吐温80 1kg)与粉体表面处理剂(油酸2g、脂肪酸1g、月桂酸1kg)置于9.5L水中搅拌溶解获得。制备获得的银粉同样为不规则型。
对比例7
本对比例与实施例1基本相同，区别仅在于，本对比例省略了实施例1中的调节反应腔111的温度和pH的操作。制备获得的银粉团聚严重。
对比例8
本对比例提供了一种制备银粉的方法，其包括如下步骤：
图8为本发明微射流反应器工作示意图，其中，1-溶液A进口，2-溶液B进口，3-微通道I，4-微通道II，5-溶液A出口，6-溶液B出口，7-微混合点；
避光条件下将17g AgNO3溶于1000ml去离子水中，配制成摩尔浓度为0.1mol/L的溶液，加入硫酸1g，调节溶液PH为2，利用磁力搅拌10分钟，得到充分溶解均匀的溶液A，保持在温度25℃水浴锅中备用；将8.8g抗坏血酸溶于1000mL去离子水中，配成质量浓度0.05mol/L的溶液，加入0.017g月桂酸作为表面分散剂，磁力搅拌10分钟，得到充分溶解均匀的溶液B，保持在温度25℃水浴锅中备用；在容量为3000ml的干净烧杯中加入200ml去离子水做为底液，保持在温度25℃水浴锅中备用；将溶液A和溶液B以50mL/min的流量分别通过平流泵A、平流泵B注入如图8所示微射流反应器的溶液A进口1和溶液B进口2，进而进入微通道Ⅰ3和微通道Ⅱ4，微通道内径为0.5mm，溶液A和B从微射流反应器的微通道出口(溶液A出口5和溶液B出口6)喷出后，以90°夹角汇聚于微混合点7，在微混合点7实现溶液A和溶液B的快速混合。混合后的溶液形成一股合流液体，以距液面200mm高度落入装有去离子水的烧杯内，过程中烧杯内溶液利用磁力搅拌装置以200r/min持续搅拌，平流泵停止泵出A、B溶液后继续搅拌2min反应完成；将烧杯内含银颗粒溶液采用600目的尼龙滤布进行真空抽滤，去离子水洗涤4次，乙醇洗涤1次，采用热风循环干燥箱60℃干燥8h，即得到灰白色片状银粉，所制备的片状银粉平均粒径3.5微米，形貌和粒径均匀，且颗粒间分散性较好。
综上所述，本申请提供的连续生产复合银粉的方法，利用不同的微流控反应器110实现对不同粒径的银粉进行制备，相较于采用微流控调节流体大小，最终以一定夹角在反应器外汇聚并在反应器外实现硝酸银溶液和还原溶液的快速混合的方案而言，本申请利用微流控反应器110的反应腔111进行反应，整个反应过程是在反应腔111内实现的，有效避免了还原反应直接在大气中进行，几乎杜绝了氧气对还原反应的干扰，其制备的粉体主要受还原剂的作用，所以其出粉稳定且分散性较好，并且有利于获得更小粒径的银粉，即便是大粒径的银粉，其粒径也小于2微米，有效避免了微通道内沉淀物堵塞的问题，从而保证连续还原制备银粉。此外，本申请中，一个微流控反应器110制备一种粒径的银粉，通过多个不同的微流控反应器110实现不同粒径银粉的制备，因此本申请的每个微流控反应器110的控制更简单，并且每个微流控反应器110还集成有温度和pH检测功能，使得反应过程更易调控。本发明制备的纳米银形貌与粒径可控，产物稳定，粉体振实密度高，且利用多腔室或多通道一步即可完成、实现高通量。在工业化连续生产方面具有很大优势。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种连续生产复合银粉的方法，其特征在于，其包括采用多个微流控反应器制备不同形貌的银粉，每个所述微流控反应器均设置有反应腔、银盐溶液输入管、还原溶液输入管和产物输出管，所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管均与所述反应腔连通，所述反应腔的底部与所述产物输出管连通，
将银盐溶液和还原溶液分别通入不同的所述微流控反应器的所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管内，并在所述反应腔内反应，通过控制所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管内的流速、停留时间、所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管的管径以及所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述反应腔内的混合反应时间来调控生成不同形貌的银粉。
2.根据权利要求1所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，所述产物输出管的输出流速大于所述银盐溶液输入管的输入流速和所述还原溶液输入管的输入流速之和；所述还原溶液输入管的输入流速大于所述银盐溶液输入管的输入流速；
优选地，所述银盐溶液和所述还原溶液的流速为0.05-3L/min；
优选地，所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管内的停留时间为0.05-90s；
优选地，所述银盐溶液和所述还原溶液在不同所述反应腔内的混合反应时间为0.05-90s；
优选地，所述银盐溶液输入管和所述还原溶液输入管的管径为5-75μm。
3.根据权利要求1所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，每个所述反应腔内的温度为5-68℃，pH值为1.0-4.5；
优选地，每个所述反应腔内均设置有温度传感器和pH检测计；当pH值低于1.0时，通过向所述还原溶液中加入氨水以提升pH值。
4.根据权利要求1所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，所述微流控反应器采用PDMS或玻璃制成，
优选地，通过流量调节泵将所述银盐溶液和所述还原溶液通入不同的所述微流控反应器；
优选地，所述流量调节泵为蠕动泵、计量泵或流量泵。
5.根据权利要求1所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，多个所述微流控反应器的底部还设置有收集从所述产物输出管排出的产物的收集盘，所述收集盘内盛装有多种高分子包覆剂；
优选地，所述高分子包覆剂按质量百分数计包括聚乙烯吡咯烷酮2.5％-15％、分散剂0.05％-1.5％和粉体表面处理剂0.05％-12％；
优选地，所述分散剂包括明胶、吐温40和吐温80中的至少一种；
优选地，所述粉体表面处理剂包括油酸、脂肪酸和月桂酸中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，所述收集盘内设置有用于搅拌所述收集盘内液体的搅拌装置；
优选地，所述搅拌装置的转速为250-3000r/min；
优选地，所述搅拌装置的搅拌时间为1-90min；
优选地，所述搅拌装置为搅拌桨叶或搅拌磁子；
优选地，所述收集盘内设置有用于调节所述收集盘内液体温度的温度调节器；
优选地，所述温度调节器的调节温度为5-120℃。
7.根据权利要求5所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，所述连续生产复合银粉的方法还包括对所述收集盘内的产物进行固液分离，将分离后的产物依次经清洗、干燥和烘烤。
8.根据权利要求1-7任一项所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，所述银盐溶液为质量分数为7.5-75％的硝酸银溶液；所述还原溶液为质量分数为5-45％的还原剂的水溶液，所述还原剂包括维生素C、葡萄糖、水合肼和双氧水中的至少一种；
优选地，所述还原溶液中还含有银纳米颗粒作为晶种助剂，所述银纳米颗粒的添加量为硝酸银质量的0.015‰-0.45‰。
9.根据权利要求1-7任一项所述的连续生产复合银粉的方法，其特征在于，所述银盐溶液和所述还原溶液中均加入有高分子保护剂溶液，所述银盐溶液中所述高分子保护剂溶液的加入量为1％-15％，所述还原溶液中所述高分子保护剂溶液的加入量为1％-15％；
优选地，所述高分子保护剂为聚乙烯吡咯烷酮。
10.一种复合银粉，其特征在于，其采用如权利要求1-9任一项所述的连续生产复合银粉的方法制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310783750.XA CN116944511A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310783750.XA CN116944511A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116944511A true CN116944511A (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=88457469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310783750.XA Pending CN116944511A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116944511A (zh) |
-
2023
- 2023-06-29 CN CN202310783750.XA patent/CN116944511A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040025634A1 (en) | Preparation of nanoparticles | |
| CN104209529B (zh) | 一种基于微通道混合反应系统的连续制备超细银粉的方法 | |
| US7833506B2 (en) | Process for the synthesis of nanosize metal-containing nanoparticles and nanoparticle dispersions | |
| CN102581294B (zh) | 一种纳米金属铜粉体的制备方法 | |
| Długosz et al. | Inorganic nanoparticle synthesis in flow reactors–applications and future directions | |
| CN105817641B (zh) | 一种利用新生纳米晶种诱导生产金属粉末的制备方法 | |
| CN104412420A (zh) | 反应凝集颗粒的制造方法、锂离子电池用正极活性物质的制造方法、锂离子电池的制造方法和锂离子电池、以及反应凝集颗粒的制造装置 | |
| CN105601652B (zh) | 一种制备金属有机骨架材料的方法 | |
| CN114101699B (zh) | 一种快速还原制备导热胶用高结晶银粉的方法 | |
| CN1241211C (zh) | 制备液体浴中的亚微颗粒的分解方法 | |
| US20090266202A1 (en) | Method for manufacturing metal nanoparticle | |
| CN111618313A (zh) | 一种基于微流控技术制备银纳米粒子的方法 | |
| CN114210965B (zh) | 一种金属银及其制备方法与应用 | |
| EP3012019B1 (en) | Particle production device and particle production method using same | |
| CN107866577B (zh) | 一种瞬动微流管反应器制备单分散银粉的方法 | |
| CN104136110B (zh) | 微粒的制造方法 | |
| WO2015017477A1 (en) | Apparatus and methods for continuous flow synthesis of semiconductor nanowires | |
| JP2006124787A (ja) | 高結晶性ナノ銀粒子スラリー及びその製造方法 | |
| EP1452225B1 (en) | Preparation of nanoparticles | |
| CN116944511A (zh) | 一种连续生产复合银粉的方法和复合银粉 | |
| Knauer et al. | Screening of multiparameter spaces for silver nanoprism synthesis by microsegmented flow technique | |
| CN113770371A (zh) | 一种高产量、小粒径的银纳米颗粒的制备方法 | |
| CN116765417B (zh) | 一种粒径分布集中的亚微米级银粉制备方法 | |
| CN115921887A (zh) | 微纳米铜粉的制备方法及制备装置 | |
| CN107377994A (zh) | 一种纳米银浆的规模化生产装置与方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |