光穩定性鹵化銀粉末及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種光穩定性鹵化銀粉末及其制備方法，該光穩定性鹵化銀粉末由銀鹽、石墨材料及鹵化物合成，其分子式為：AgX，其中X是F、Cl、Br、I其中的任意一種或者兩種的組合；銀鹽、石墨材料及鹵化物重量份數比為：100:5至25：30至90；制備方法包括：配置銀鹽溶液；制備石墨材料；配置鹵化物溶液；合成，在配置好的銀鹽溶液中加入石墨材料，攪拌數分鐘后向石墨銀鹽溶液混合物中滴加鹵化物溶液，再攪拌數分鐘后得到合成粗品產物；對合成粗品產物提純得成品；該方法制備的鹵化銀粉末具有較好的光穩定性，制備方法設計合理，操作簡便，成本低。
【專利說明】 光穩定性鹵化銀粉末及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光穩定性鹵化銀粉末及其制備方法。

【背景技術】
[0002]現有鹵化銀粉末，具有強烈的見光分解現象，其在自然光照作用下很快就分解成為單質銀和氯氣，從而失去鹵化銀的特性。因此，在合成過程、存放過程以及使用過程中，為了保持鹵化銀的使用特性必須盡量避光。這樣就給鹵化銀的制備和使用的各個環節造成很多難度，帶來諸多不便。同時還限制了鹵化銀的使用場所。所以有待開發光穩定性鹵化銀粉末及其制備方法。


【發明內容】

[0003]本發明的主要目的在于克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種光穩定性鹵化銀粉末及其制備方法，其制備的鹵化銀粉末具有較好的光穩定性，制備方法設計合理，操作簡便，成本低。
[0004]本發明的目的是由以下技術方案實現的。
[0005]本發明光穩定性鹵化銀粉末，其特征在于，其由銀鹽、石墨材料以及鹵化物合成，其分子式為:AgX，其中X是F、Cl、Br、I其中的任意一種或者兩種的組合；銀鹽、石墨材料以及鹵化物的重量份數比為:100:5至25:30至90。
[0006]前述的光穩定性鹵化銀粉末，其特征在于，所述銀鹽為水溶性銀鹽，該水溶性銀鹽為硝酸銀(AgNO3)或者醋酸銀(AgAc);
[0007]所述石墨材料為天然鱗片石墨，該天然石墨材料的平均粒度為I至5 μ m ;
[0008]所述鹵化物為氟化鈉(NaF)、氯化鈉(NaCl)、溴化鈉(NaBr)或碘化鉀(KI)。
[0009]本發明光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其特征在于，包括步驟:(一)配置銀鹽溶液；(二)制備石墨材料；(三)配置鹵化物溶液；(四)合成，在配置好的銀鹽溶液中加入石墨材料，攪拌數分鐘后向石墨銀鹽溶液的混合物中滴加鹵化物溶液，再繼續攪拌數分鐘后得到合成的粗品產物；(五)對四步得到的合成粗品產物進行提純，得到成品。
[0010]前述的光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其中，所述配置銀鹽溶液是在稱取的銀鹽中加入去離子水充分溶解得到銀鹽溶液；
[0011]所述制備石墨材料是將平均粒度為I至5 μ m的石墨材料用稀硝酸(HNO3)在攪拌條件下進行酸洗除雜后用去離子水清洗3遍，接著用氫氧化鈉(NaOH)在攪拌條件下進行堿洗除油后經去離子水洗滌5遍，然后干燥，再放置于干燥器中備用；
[0012]所述配置鹵化物溶液是在稱取的鹵化物中加入去離子水充分溶解得到鹵化物溶液；
[0013]所述合成是在反應瓶加入配置好的銀鹽溶液，在常溫攪拌條件下加入制備好的石墨，繼續攪拌數分鐘后，向石墨銀鹽溶液的混合物中滴加鹵化物溶液，再繼續攪拌數分鐘后得到粗品產物；
[0014]所述提純是對合成粗品產物進行常溫減壓固液分離，將固體分離物與去離子水混合攪拌數分鐘后，再次進行常溫減壓固液分離，用去離子水反復洗滌固相，直至分離出的洗滌液用硝酸銀檢查無氯離子檢出；最后在常溫常壓條件下用乙醇與分離出的固體物混合攪拌數分鐘后進行減壓固液分離，分離后的固體物放入烘箱烘干數小時，干燥后得成品。
[0015]前述的光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其中，所述銀鹽、石墨材料以及鹵化物的重量份數比為:100:5至25:30至90 ；
[0016]所述銀鹽為水溶性銀鹽，該水溶性銀鹽為硝酸銀(AgNO3)或者醋酸銀(AgAc);
[0017]所述石墨材料為天然鱗片石墨，該天然鱗片石墨材料的平均粒度為I至5 μπι ;
[0018]所述鹵化物為氟化鈉(NaF)、氯化鈉(NaCl)、溴化鈉(NaBr)或碘化鉀(KI)。
[0019]前述的光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其中，所述配置銀鹽溶液為硝酸銀溶液，濃度為0.1Omol.L—1;該0.1Omol.L ―1硝酸銀鹽溶液配置:稱取分析純硝酸銀17.0g，放入250mL燒杯中，加入100.0mL去離子水充分溶解，將溶液轉移到100mL棕色容量瓶中，再用10mL去離子水清洗燒杯3次，水洗液全部轉移到100mL棕色容量瓶中，并用去離子水定容至刻度；
[0020]所述制備石墨材料是將10g的平均粒度為2 μπι的天然鱗片石墨材料用濃度為2mol.L—1稀硝酸(HNO 3) 300mL，在60°C磁力攪拌條件下進行酸洗2h除雜，60°C去離子水清洗3遍；然后用300mL的3mol.171氫氧化鈉(NaOH)在50°C磁力攪拌條件下進行堿洗除油2h，經50°C去離子水洗滌5遍，最后在100°C _150°C干燥24h，放置于干燥器中備用；
[0021]所述配置鹵化物溶液是氯化鈉(NaCl)溶液，該氯化鈉(NaCl)溶液的濃度為
0.1Omol噸-1，該0.1Omol.Ι^氯化鈉(NaCl)溶液的配置:稱取分析純氯化鈉(NaCl) 5.85g，將其放入放入250mL燒杯中，加入100.0mL去離子水充分溶解，將溶液轉移到100mL棕色容量瓶中，再用10mL去離子水清洗燒杯3次，水洗液全部都轉移到100mL棕色容量瓶中，并用去離子水定容至刻度；
[0022]所述合成是在棕色反應瓶加入10mL配置好的硝酸銀溶液，磁力攪拌條件下加入制備好的0.1g石墨后，繼續攪拌1min ;然后滴加入配置好的氯化鈉(NaCl)溶液100mL，滴加完畢后繼續攪拌15至20分鐘，得到粗品產物；
[0023]所述提純是對合成粗品產物進行常溫減壓固液分離，將固體分離物與300mL去離子水充分混合攪拌20min后，再次進行常溫減壓固液分離，用去離子水反復洗滌固相，直至分離出的洗滌液用硝酸銀檢查無氯離子檢出；最后在常溫常壓條件下，用300mL分析純乙醇與分離出的固體物充分混合攪拌20min后進行減壓固液分離，以脫水而防止固體粉末團聚，分離后的固體物放入托盤中在50°C至80°C烘箱烘干24小時，干燥后的固體粉末為成品，將成品存放于黑色試劑瓶中。
[0024]本發明光穩定性鹵化銀粉末及其制備方法的有益效果，其在一定濃度硝酸銀(AgNO3)溶液中先按照比例定量加入一種石墨材料，利用石墨材料的多層層狀結構及其強大的吸附能力，將銀離子吸附于石墨層間和表面；然后加入一定濃度氟化鈉(NaF)、氯化鈉(NaCl)、溴化鈉(NaBr)或者碘化鉀(KI)溶液作為沉淀劑，其中的F—、Cl' Br—或者1-鹵素離子與吸附在石墨層間和表面的銀離子相互反應，使制備出的鹵化銀有效的分散在石墨層間，利用石墨本身的黑色及其多層結構特性起到遮光作用，從而阻止鹵化銀與光線的直接持續接觸，有效抑制鹵化銀光分解。其制備方法簡單易行、操作簡便，選取原料成本低廉，制備出的鹵化銀粉末具有較好的抑制光分解的能力同時不影響鹵化銀的電化學使用特性。降低了鹵化銀存儲和使用過程中對避光環境條件的要求，擴展使用范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發明實施例1號樣品合成當天的XRD(X射線衍射)圖譜。
[0026]圖2為本發明實施例3號樣品合成當天的XRD圖譜。
[0027]圖3為本發明實施例1號樣品自然光照30天后XRD圖譜。
[0028]圖中主要標號說明:縱坐標表示XRD衍射峰的強度，橫坐標表示XRD衍射角的兩倍。

【具體實施方式】
[0029]實施例:
[0030]0.1Omol.L 1的硝酸銀鹽溶液配置:稱取分析純硝酸銀(分子量M =169.87) 17.0g，放入250mL燒杯中，加入100.0mL去離子水充分溶解，將溶液轉移到100mL棕色容量瓶中，再用10mL去離子水清洗燒杯3次，水洗液全部轉移到100mL棕色容量瓶中，并用去離子水定容至刻度；
[0031]0.1Omol.Γ1的氯化鈉(NaCl)溶液配置:稱取分析純5.85g NaCl (分子量M =58.5)，將其放入放入250mL燒杯中，加入100.0mL去離子水充分溶解，將溶液轉移到100mL棕色容量瓶中，再用10mL去離子水清洗燒杯3次，水洗液全部都轉移到100mL棕色容量瓶中，并用去離子水定容至刻度；
[0032]制備石墨材料:將1 O g的平均粒度為2 μ m的天然鱗片石墨材料用濃度為2mol.L—1稀硝酸(HNO 3) 300mL，在60°C磁力攪拌條件下進行酸洗2小時除雜，再用60°C去離子水清洗3遍；然后用300mL的3mol.171氫氧化鈉(NaOH)在50°C磁力攪拌條件下進行堿洗除油2小時，經50°C去離子水洗滌5遍，最后在100°C _150°C條件下干燥24小時，放置于干燥器中備用。
[0033]合成粗品:
[0034]1、取0.1Omol.L4的硝酸銀溶液100.0mL在常溫磁力攪拌條件下加入0.1Og石墨，繼續攪拌10分鐘，然后滴加0.1Omol.L—1的氯化鈉溶液105.0mL，繼續攪拌15分鐘，得粗品1.4g，為I號樣品。
[0035]2、取0.1Omol.L4的硝酸銀溶液100.0mL在常溫磁力攪拌條件下加入0.20g石墨，繼續攪拌10分鐘，然后滴加0.1Omol.L—1的氯化鈉溶液105.0mL，繼續攪拌20分鐘，得粗品1.5g，為2號樣品。
[0036]3、取0.1Omol.L—1的硝酸銀溶液100.0mL在常溫磁力攪拌條件下加入0.40g石墨，繼續攪拌10分鐘，然后滴加0.1Omol.L—1的氯化鈉溶液105.0mL，繼續攪拌20分鐘，得粗品1.7g，為3號樣品。
[0037]4、取0.40mol.L4的硝酸銀溶液100.0mL在常溫磁力攪拌條件下加入0.80g石墨，繼續攪拌10分鐘，然后滴加0.40mol.L—1的氯化鈉溶液105.0mL，繼續攪拌15分鐘，得粗品6.0g，為4號樣品。
[0038]5、取1.0Omol.L4的硝酸銀溶液100.0mL在常溫磁力攪拌條件下加入2.0Og石墨，繼續攪拌10分鐘，然后滴加1.0Omol.L—1的氯化鈉溶液105.0mL，繼續攪拌15分鐘，得粗品14.0g，為5號樣品。
[0039]粗品提純得樣品:
[0040]對上述五個樣品的粗品分別進行常溫減壓固液分離，將固體分離物與300mL去離子水充分混合攪拌20min后，再次進行常溫減壓固液分離，用去離子水反復洗滌固相，直至分離出的洗滌液用硝酸銀檢查無氯離子檢出；最后在常溫常壓條件下，用300mL分析純乙醇與分離出的固體物充分混合攪拌20min后進行減壓固液分離，分離后的固體物放入托盤中在60°C烘箱烘干24小時，干燥后的固體粉末為成品，將成品存放于黑色試劑瓶中，作為I至5號樣品的成品，待取樣檢測。
[0041]檢測:
[0042]經XRD測試證實上述五個樣品均為石墨與氯化銀的混合物。五個樣品的XRD圖譜峰位置基本一致，只是由于各個組分的比例問題，導致樣品XRD的對應位置的峰強度稍有變化，選取其中強度變化比較大的I和3號兩個樣品自然光照射30天測定的XRD結果顯示如下:
[0043]由圖1、圖2、圖3所示可以看出:比較1、3號兩個樣品，I號樣品中石墨含量比3號樣品石墨含量小，在圖譜中表現出石墨衍射峰主強峰的強度與氯化銀主強峰的強度比隨著石墨含量增加而增大。
[0044]選取石墨含量較小遮光效果較差的I號樣品(石墨含量小遮蔽效果相對較差)光照前后的變化可以看出:主要衍射峰沒有發生任何變化，只出現了極少量的雜峰，并沒有出現氯化銀光分解產物Ag的特征衍射峰。該測試結果表明:在合成氯化銀過程中按照本申請的方式添加石墨可以獲得有效抑制光分解的氯化銀粉末。
[0045]本實施例方法適用于硝酸銀和鹵素體系(F_，Cl_，Br_，Γ)制備單一鹵化銀和混合鹵化銀，都能起到有效抑制鹵化銀光分解的目的，不再一一敘述。
[0046]本發明光穩定性鹵化銀粉末的制備方法的原理，在一定濃度硝酸銀溶液先加入石墨材料，利用石墨材料的多層層狀結構及其強大的吸附能力，將銀離子吸附于石墨層間和表面；然后加入鹵化物作為沉淀劑，使鹵化物中的鹵素離子與吸附在石墨層間和表面的銀離子相互反應，合成出的鹵化銀有效分散在石墨層間，從而可利用石墨本身的黑色及其多層結構特性起到遮光作用，阻止鹵化銀與光線的直接持續接觸，有效抑制鹵化銀光分解。
[0047]本發明的優點是方法簡單易行、操作簡便、選取的原料成本低廉，制備出的鹵化銀粉末具有較好的抑制光分解的能力同時不影響鹵化銀的電化學使用特性。降低鹵化銀制備、存儲和使用過程中對避光環境條件的要求，擴展了其使用范圍。
[0048]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種光穩定性鹵化銀粉末，其特征在于，其由銀鹽、石墨材料以及鹵化物合成，其分子式為:AgX，其中X是F、Cl、Br、I其中的任意一種或者兩種的組合；銀鹽、石墨材料以及鹵化物的重量份數比為:100:5至25:30至90。
2.根據權利要求1所述的光穩定性鹵化銀粉末，其特征在于，所述銀鹽為水溶性銀鹽，該水溶性銀鹽為硝酸銀(AgN03)或者醋酸銀(AgAc); 所述石墨材料為天然鱗片石墨，該天然石墨材料的平均粒度為1至5 μπι ; 所述鹵化物為氟化鈉(NaF)、氯化鈉(NaCl)、溴化鈉(NaBr)或碘化鉀(KI)。
3.一種如權利要求1所述的光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其特征在于，包括步驟:(一)配置銀鹽溶液；(二)制備石墨材料；(三)配置鹵化物溶液；(四)合成，在配置好的銀鹽溶液中加入石墨材料，攪拌數分鐘后向石墨銀鹽溶液的混合物中滴加鹵化物溶液，再繼續攪拌數分鐘后得到合成的粗品產物；(五)對四步得到的合成粗品產物進行提純，得到成品。
4.根據權利要求3所述的光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其特征在于，所述配置銀鹽溶液是在稱取的銀鹽中加入去離子水充分溶解得到銀鹽溶液； 所述制備石墨材料是將平均粒度為1至5 μπι的石墨材料用稀硝酸(ΗΝ03)在攪拌條件下進行酸洗除雜后用去離子水清洗3遍，接著用氫氧化鈉(NaOH)在攪拌條件下進行堿洗除油后經去離子水洗滌5遍，然后干燥，再放置于干燥器中備用； 所述配置鹵化物溶液是在稱取的鹵化物中加入去離子水充分溶解得到鹵化物溶液； 所述合成是在反應瓶加入配置好的銀鹽溶液，在常溫攪拌條件下加入制備好的石墨，繼續攪拌數分鐘后，向石墨銀鹽溶液的混合物中滴加鹵化物溶液，再繼續攪拌數分鐘后得到粗品產物； 所述提純是對合成粗品產物進行常溫減壓固液分離，將固體分離物與去離子水混合攪拌數分鐘后，再次進行常溫減壓固液分離，用去離子水反復洗滌固相，直至分離出的洗滌液用硝酸銀檢查無氯離子檢出；最后在常溫常壓條件下用乙醇與分離出的固體物混合攪拌數分鐘后進行減壓固液分離，分離后的固體物放入烘箱烘干數小時，干燥后得成品。
5.根據權利要求3所述的光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其特征在于，所述銀鹽、石墨材料以及鹵化物的重量份數比為:100:5至25:30至90 ;所述銀鹽為水溶性銀鹽，該水溶性銀鹽為硝酸銀(AgN03)或者醋酸銀(AgAc);所述石墨材料為天然鱗片石墨，該天然鱗片石墨材料的平均粒度為1至5 μπι ;所述鹵化物為氟化鈉(NaF)、氯化鈉(NaCl)、溴化鈉(NaBr)或碘化鉀(KI)。
6.根據權利要求4或5所述的光穩定性鹵化銀粉末的制備方法，其特征在于，所述配置銀鹽溶液為硝酸銀溶液，濃度為0.lOmol.L—1;該0.lOmol.L ―1硝酸銀鹽溶液配置:稱取分析純硝酸銀17.0g，放入250mL燒杯中，加入100.0mL去離子水充分溶解，將溶液轉移到1000mL棕色容量瓶中，再用100mL去離子水清洗燒杯3次，水洗液全部轉移到1000mL棕色容量瓶中，并用去離子水定容至刻度； 所述制備石墨材料是將100g的平均粒度為2 μπι的天然鱗片石墨材料用濃度為2mol.L—1稀硝酸(HNO 3) 300mL，在60°C磁力攪拌條件下進行酸洗2h除雜，60°C去離子水清洗3遍；然后用300mL的3mol.171氫氧化鈉(NaOH)在50°C磁力攪拌條件下進行堿洗除油2h，經50°C去離子水洗滌5遍，最后在100°C _150°C干燥24h，放置于干燥器中備用； 所述配置鹵化物溶液是氯化鈉(NaCl)溶液，該氯化鈉(NaCl)溶液的濃度為.0.lOmol噸4，該0.lOmol.171氯化鈉(NaCl)溶液的配置:稱取分析純氯化鈉(NaCl) 5.85g，將其放入放入250mL燒杯中，加入100.0mL去離子水充分溶解，將溶液轉移到1000mL棕色容量瓶中，再用100mL去離子水清洗燒杯3次，水洗液全部都轉移到1000mL棕色容量瓶中，并用去離子水定容至刻度； 所述合成是在棕色反應瓶加入100mL配置好的硝酸銀溶液，磁力攪拌條件下加入制備好的0.lg石墨后，繼續攪拌lOmin ;然后滴加入配置好的氯化鈉(NaCl)溶液105.0mL，滴加完畢后繼續攪拌15至20分鐘，得到粗品產物； 所述提純是對合成粗品產物進行常溫減壓固液分離，將固體分離物與300mL去離子水充分混合攪拌20min后，再次進行常溫減壓固液分離，用去離子水反復洗滌固相，直至分離出的洗滌液用硝酸銀檢查無氯離子檢出；最后在常溫常壓條件下，用300mL分析純乙醇與分離出的固體物充分混合攪拌20min后進行減壓固液分離，以脫水而防止固體粉末團聚，分離后的固體物放入托盤中在50 °C至80 V烘箱烘干24小時，干燥后的固體粉末為成品，將成品存放于黑色試劑瓶中。
【文檔編號】C01G5/02GK104495909SQ201410698694
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】儲樂平, 劉福國, 蘇鋒, 陳斌, 李偉, 高榮杰, 李欣, 杜敏, 張靜, 陳祥余 申請人:中國海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司