Композиции, содержащие нанометрическую медь - заявка 2016137018 на патент на изобретение в РФ

1. Композиция, содержащая твердые частицы, включающие нанометрические частицы металлической меди, причем по меньшей мере 10% указанных твердых частиц представляют собой монокристаллические частицы металлической меди, указанные твердые частицы имеют средний размер вторичных частиц (d50) в диапазоне от 20 до 200 нанометров (нм), указанные нанометрические частицы металлической меди по меньшей мере частично покрыты по меньшей мере одним диспергатором;
отношение концентрации кристаллического оксида меди к указанным нанометрическим частицам металлической меди в указанных твердых частицах составляет не более 0,4.
2. Композиция по п. 1, причем указанный диспергатор образует слой, имеющий расчетную толщину (S) в диапазоне 0,4-4 нм, 0,4-3,5 нм, 0,4-3 нм, 0,4-2,5 нм, 0,4-2,2 нм или 0,4-2 нм.
3. Композиция по п. 2, причем указанная толщина составляет по меньшей мере 0,6 нм, по меньшей мере 0,8 нм, по меньшей мере 1,0 нм, по меньшей мере 1,2 нм или по меньшей мере 1,5 нм.
4. Композиция по любому из пп. 1-3, причем указанный диспергатор представляет собой полимерный диспергатор.
5. Композиция по любому из пп. 1-4, причем по меньшей мере 2%, по меньшей мере 3%, по меньшей мере 5% или по меньшей мере 7% указанных твердых частиц представляют собой монокристаллические частицы металлической меди, имеющие треугольную морфологию, как определено с помощью ручного подсчета частиц на поле сканирующего электронного микроскопа высокого разрешения (HRSEM), содержащем по меньшей мере 50 частиц.
6. Композиция по любому из пп. 1-5, причем по меньшей мере 5%, по меньшей мере 8%, по меньшей мере 10% или по меньшей мере 15% указанных твердых частиц представляют собой монокристаллические частицы металлической меди, имеющие треугольную морфологию, как определено с помощью ручного подсчета частиц на поле изображения просвечивающего электронного микроскопа высокого разрешения (HRTEM), содержащем по меньшей мере 10 частиц.
7. Композиция по любому из пп. 1-6, причем по меньшей мере 8%, по меньшей мере 10%, по меньшей мере 12%, по меньшей мере 15%, по меньшей мере 18% или по меньшей мере 20% указанных твердых частиц представляют собой монокристаллические частицы металлической меди, имеющие треугольную или шестиугольную морфологию, как определено с помощью ручного подсчета частиц на поле просвечивающего электронного микроскопа высокого разрешения (HRTEM), содержащем по меньшей мере 10 частиц.
8. Композиция по любому из пп. 1-7, причем указанное отношение концентрации составляет не более 0,35, не более 0,30, не более 0,25, не более 0,20, не более 0,15, не более 0,12, не более 0,10, не более 0,08, не более 0,06, не более 0,05, не более 0,04 или не более 0,035.
9. Композиция по любому из пп. 1-8, причем указанный средний размер вторичных частиц составляет не более 180 нм, не более 150 нм, не более 120 нм, не более 100 нм, не более 90 нм, не более 85 нм, не более 80 нм или не более 75 нм.
10. Композиция по любому из пп. 1-9, причем указанный средний размер вторичных частиц составляет по меньшей мере 25 нм, по меньшей мере 30 нм, по меньшей мере 35 нм, по меньшей мере 40 нм, по меньшей мере 45 нм или по меньшей мере 50 нм.
11. Композиция по любому из пп. 1-10, причем по меньшей мере 15%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 25%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70% или по меньшей мере 80% указанных твердых частиц представляют собой монокристаллические частицы металлической меди.
12. Композиция по любому из пп. 1-11, причем указанный диспергатор включает, или главным образом включает, или в основном состоит из поливинилпирролидона (PVP).
13. Композиция по любому из пп. 1-12, причем средневесовая молекулярная масса указанного диспергатора находится в диапазоне от 15000 до 150000.
14. Композиция по любому из пп. 1-13, дополнительно содержащая по меньшей мере первый растворитель, причем указанные твердые частицы и указанный растворитель образуют дисперсию, концентрация указанных твердых частиц в указанной дисперсии находится в диапазоне от 15% до 70%, от 15% до 65%, от 20% до 75%, от 25% до 75%, от 30% до 75%, от 20% до 65%, от 25% до 65% или от 30% до 65% по массе.
15. Композиция по п. 14, причем указанный первый растворитель включает, или главным образом включает, спирт, по желанию выбранный из группы, состоящей из метанола, этанола, изопропанола, бензилового спирта и терпинеола.
16. Композиция по п. 14, причем указанный первый растворитель включает, или главным образом включает, по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, состоящей из гликоля и гликолевого эфира.
17. Композиция по любому из пп. 1-16, причем указанный диспергатор включает, или главным образом включает, по меньшей мере один диспергатор, выбранный из группы, состоящей из гуммиарабика, поливинилового спирта (PVA), полиакриловой кислоты (РАА), полиаллиламина (PAAM), полинатрий стиролсульфоната (PSS), 3-(аминопропил) триметоксисилана (APS), жирной кислоты, лаурил амина, цетилтриметиламмоний бромида (СТАВ) и тетраоктиламмоний бромида (ТОАВ).
18. Композиция по любому из пп. 1-17, причем массовое отношение указанного диспергатора к указанным твердым частицам составляет не более 0,04, не более 0,03, не более 0,025, не более 0,022 или не более 0,020 и по меньшей мере 0,015, по меньшей мере 0,016, по меньшей мере 0,017, по меньшей мере 0,018, по меньшей мере 0,019 или по меньшей мере 0,020.
19. Композиция по любому из пп. 15-18, причем указанные твердые частицы приспособлены и указанный диспергатор и указанный растворитель выбраны таким образом, что концентрация кристаллического оксида меди в указанной дисперсии по существу сохраняется в течение по меньшей мере 2 месяцев, по меньшей мере 3 месяцев, по меньшей мере 4 месяцев, по меньшей мере 6 месяцев или по меньшей мере 12 месяцев.
20. Композиция по любому из пп. 15-19, причем указанные твердые частицы приспособлены и указанный диспергатор и указанный растворитель выбраны таким образом, что концентрация кристаллического оксида меди в указанной дисперсии сохраняется, на основе абсолютного процентного содержания, в пределах 2 процентов, в пределах 1,5 процентов или в пределах 1 процента в течение по меньшей мере 2 месяцев, по меньшей мере 3 месяцев, по меньшей мере 4 месяцев, по меньшей мере 6 месяцев или по меньшей мере 12 месяцев.
21. Композиция по любому из пп. 1-20, полученная в соответствии со способом, включающим следующие этапы:
(a) добавление боргидрида к ионам меди в кислой водной среде в присутствии первого диспергатора для уменьшения указанных ионов меди и получения указанных нанометрических частиц металлической меди в первой дисперсии; и
(b) обеспечение указанных нанометрических частиц металлической меди в продукционной дисперсии.
22. Композиция по п. 21, причем добавление указанного боргидрида осуществляется в виде постепенного добавления.
23. Композиция по п. 22, причем указанный способ дополнительно включает: прекращение указанного постепенного добавления, когда значение pH указанной водной среды составляет не более 7.
24. Композиция по п. 22, причем указанный способ дополнительно включает: прекращение указанного постепенного добавления, когда значение pH указанной водной среды находится в диапазоне от 2,5 до 7, в диапазоне от 2,5 до 6,5 или в диапазоне от 2,5 до 6.
25. Композиция по любому из пп. 21-24, причем указанная водная среда достигает значения pH меньше 1,5, меньше 1,0 или меньше 0,5 за время этапа (а).
26. Композиция по любому из пп. 21-25, причем указанный способ дополнительно включает старение дисперсии в течение по меньшей мере 6 месяцев при сохранении при этом по меньшей мере 10% указанных твердых частиц в виде монокристаллических частиц металлической меди и при сохранении указанного среднего размера вторичных частиц в указанных твердых частицах в продукционной дисперсии в диапазоне от 20 до 200 нм.
27. Композиция по любому из пп. 1-26, причем указанный средний размер вторичных частиц находится в диапазоне от 40 до 90 нм, указанный диспергатор образует слой, имеющий рассчитанную толщину в диапазоне 0,6-3 нм, по меньшей мере 40% указанных твердых частиц представляют собой указанные монокристаллические частицы металлической меди, указанный диспергатор включает PVP.
28. Композиция по п. 27, причем указанные твердые частицы расположены в дисперсии; концентрация указанных твердых частиц в указанной дисперсии находится в диапазоне от 20% до 65% или в диапазоне от 20% до 60%, количество указанного диспергатора составляет не более 4%, по массе, от массы указанных частиц меди, вязкость указанной дисперсии составляет не более 70 сП, более 60 сП, более 50 сП или более 45 сП при 25°С.
29. Композиция по п. 28, причем указанная концентрация указанных твердых частиц в указанной дисперсии составляет по меньшей мере 25%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 35%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 45% или по меньшей мере 50%.
Наверх