山崳酸銀納米晶體的制備、熱行為及應(yīng)用研究.pdf

1、近十多年來(lái)，熱敏成像技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。傳統(tǒng)的鹵化銀濕加工成像材料獲取可見(jiàn)影像需要繁雜的顯定影工藝，相比之下，由于熱敏和光敏感熱顯影成像材料為用戶提供了一種既簡(jiǎn)單又沒(méi)有污染的熱加工方式，越來(lái)越引起科學(xué)界和工業(yè)界的重視。 山崳酸銀作為熱敏和光敏感熱顯影材料常用的成像銀源，其晶體尺寸和形狀直接或間接地影響熱敏和光敏感熱顯影材料的性能，如透明度和影像密度等。目前，關(guān)于山崳銀晶體的形成機(jī)理尚不清楚，而對(duì)山崳酸銀晶體的制備報(bào)道最多的專利文

2、獻(xiàn)，很少涉及到晶體生長(zhǎng)的影響因素變化與晶體尺寸大小的關(guān)系。另外，研究者們對(duì)山崳酸銀的熱分解機(jī)理還沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，有關(guān)羧酸銀高溫?zé)岱纸獾臍怏w產(chǎn)物至今還只是一種猜想。 本文詳細(xì)考察了影響山崳酸銀晶體生長(zhǎng)的因素，研究了山崳酸銀晶體的形成機(jī)理，首次通過(guò)化學(xué)沉淀法在水-醇混合溶劑中制備出粒徑為50～100nm的山崳酸銀晶體，進(jìn)一步研究了山崳酸銀的熱行為以及熱分解機(jī)理，考察了山崳酸銀納米晶體在熱敏成像體系及制備銀薄膜方面的應(yīng)用。

3、 本文分別采用單注沉淀法和雙注沉淀法制備了山崳酸銀晶體，通過(guò)對(duì)兩種制備方法的對(duì)比及優(yōu)選，最后確定雙注沉淀法更適合制備細(xì)粒徑的山崳酸銀，通過(guò)采用SEM、TEM等對(duì)山崳酸銀晶體形貌的表征發(fā)現(xiàn)，制備山崳酸銀所使用的溶劑、攪拌方式、加料的位置、反應(yīng)溫度、反應(yīng)初始液中銀離子濃度及加料速度等，均對(duì)山崳酸銀的晶體成核與生長(zhǎng)有一定的影響。為了提高山崳酸銀晶體的單分散性，防止因形成氣/液界面而導(dǎo)致顆粒聚集，在反應(yīng)體系中加入了十二烷基苯磺酸鈉和磷酸三丁酯。

4、其中，使用水-叔丁醇混合溶劑(體積比1∶0.15～0.25)，控制反應(yīng)溫度30～40℃，過(guò)量銀離子濃度4.0～6.0*10-3mol·L-1，可以得到粒徑為50～100nm的片狀山崳酸銀晶體。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)初始液中加入明膠有助于形成縱橫比約5∶1的棒狀晶體。采用元素分析、IR、XRD和UV-Vis等手段表征了山崳酸銀納米晶體的元素組成和晶體結(jié)構(gòu)。 通過(guò)采用粉末X射線衍射、紅外光譜、熱重-差熱分析與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，對(duì)山崳酸

5、銀納米晶體的熱行為研究發(fā)現(xiàn)，山崳酸銀受熱發(fā)生了一系列相轉(zhuǎn)變，它有兩個(gè)明顯的突變：即在138℃左右，山崳酸銀的烷基鏈從高度有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序狀態(tài)；在231℃左右，山崳酸銀發(fā)生了熱分解，其主要分解產(chǎn)物為銀納米粒子和山崳酸。采用MS對(duì)山崳酸銀在整個(gè)熱分解過(guò)程中所釋放出的氣體產(chǎn)物的跟蹤檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，首先是二氧化碳?xì)怏w的放出，接著是氫氣和水，隨著溫度的進(jìn)一步升高，又伴隨著乙炔和一些小分子的烯烴產(chǎn)生，當(dāng)溫度進(jìn)一步升高到500℃左右時(shí)，被山崳酸鈍化的銀納米粒

6、子逐漸失去了有機(jī)分子，最終的熱分解產(chǎn)物為金屬銀。根據(jù)分解產(chǎn)物推斷，山崳酸銀的熱分解是一個(gè)高溫裂解反應(yīng)，裂解的歷程按自由基機(jī)理進(jìn)行。TEM和UV-Vis分析結(jié)果進(jìn)一步表明，山崳酸銀熱分解過(guò)程中，銀納米粒子不斷長(zhǎng)大并達(dá)到均勻的顆粒分布符合奧氏成熟原理。 本文還進(jìn)一步評(píng)價(jià)了山崳酸銀納米晶體的熱敏性能，探討了通過(guò)山崳酸銀熱分解構(gòu)筑銀薄膜的可行性。在熱敏和光敏感熱顯影體系，納米級(jí)山崳酸銀晶體比微米級(jí)山崳酸銀晶體表現(xiàn)出更高的感光度和影像密度