环保型制备新方法探究

传统的金属纳米颗粒制备过程基本上采用物理方法或者化学方法。不管哪种方法，为了还原金属离子，通常都需要高温、还原剂和过饱和条件。下面我们将介绍这些方法在产业化中面临的难题。

在产业化中，最大的问题是成本和环境问题，而且它们紧密相连。图6.3所示为金属纳米颗粒制备中成本与环境影响的相互关系^[8，9]。

图6.3 金属纳米颗粒制备中成本与环境影响的相互关系

在物理方法中，因为颗粒是在惰性气体中生产的，所以容易制备高纯度的纳米颗粒。然而，这必须采用高温和充满惰性的大型腔室，而且纳米颗粒的产量也不是很高。因此初始投资大，运行成本高。

另一方面，由于采用自发的化学还原反应，化学方法的成本较低。然而该方法的原料（金属源和还原剂）却会引发问题。如果使用还原剂，常使用金属盐作为金属源，但是许多金属盐含有NO^3-、SO₄^2-和C^l-等离子。这些离子会产生酸沉积问题，故而需要采用湿式洗涤器对纳米颗粒进行清洗，以去除其中的酸。(www.xing528.com)

当采用有机金属化合物作为金属源时，有机金属化合物中80%以上的成分会变为有机废料。自然，这些废料也需要移除。因此物理方法和化学方法的成本基本一样。

工业上，需要在控制成本和保护环境之间寻求良好的平衡。然而，这些物理方法和化学方法都难以实现低成本且环境影响小。因此，为了解决这些问题，我们需要新的制备方法。

在电子器件领域（如纳米封装），环境规章十分重要。这些规章对电子电器废弃物（如《关于报废电子电气设备指令》（Wast Electrical and Electronic Equipment，WEEE））、有害物质（如《关于限制电子电器设备中使用某些有害成分的指令》（Restriction of Hazardous Substances，RoHS））和 寿 命 到 期 器 件 等 都 有 严 格限制^[10-12]。

在纳米技术中，包括纳米封装在内，同时实现高性能和环境影响小显得日益重要。此外，为了保持国际竞争优势，产品的生产成本也要低。

下面将介绍一种既环保又经济的金属纳米颗粒制备方法。