專利名稱：納米金屬物理顯影核的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于銀鹽擴散轉(zhuǎn)移體系中物理顯影核的制備方法，特別涉及納米金屬物理顯影核的制備方法。
銀鹽擴散轉(zhuǎn)移照相感光材料，主要由負片、正片和藥包(粘稠加工劑)三部分組成。當負片拍攝后，與正片和藥包一起通過一對壓輥，將藥包擠破，使藥包中的顯、定影劑均勻地鋪展在正、負片之間，經(jīng)過30-60秒的擴散轉(zhuǎn)移，正、負片分開，在正片上得到正像(照片)，在負片上得到負像(底片)。
正片是由支持體(如聚酯或三醋片基，鋇底紙或涂塑紙基等)和影像接受層構(gòu)成。影像接受層包括成膜介質(zhì)和物理顯影核。其中物理顯影核的性質(zhì)，直接影響著銀原子的堆積狀況，從而影響照相材料的性能。如果物理顯影核小而分散，銀堆積的顆粒就比較小，通常形成的影像密度低，且影像色調(diào)為紅色或棕調(diào)，這是人們所不希望的。如果改變物理顯影核的制備方法或條件，使其直徑在納米級范圍內(nèi)形成原子簇(Clusters)或原子團(Galaxies)，從而可以使銀顆粒堆積密度增大，影像趨于黑調(diào)或中性灰調(diào)。
一般作為物理顯影核的物質(zhì)有兩大類納米級膠態(tài)金屬，如Ag、Au、Pt、Pd、Pb、Ni、Co或Hg等；納米級膠態(tài)金屬硫化物，如PdS、NiS、CoS、Ag2S、PbS或ZnS等。
美國專利(U.S.Pat.No.4,209,330)制備貴金屬物理顯影核，用其金屬鹽或絡合物，被氯化亞錫(SnCl2)直接還原，明膠作為保護介質(zhì)，這樣制備的物理顯影核直徑約10nm。然后再用煮沸或透析或加碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液pH等手段使核聚集成簇，其直徑達到100nm范圍。這樣可使影像密度增大，影像為黑調(diào)。但這種核的制備方法，存在著操作煩瑣，而且核的穩(wěn)定性較差，很容易產(chǎn)生絮凝或沉降，使核失去催化活性。
本發(fā)明采用硼氫化鉀(KBH4)等作為還原劑直接還原金屬鹽，高聚物(如丙腈樹脂，即丙烯腈與丙烯酸丁脂共聚物)以及硅溶膠等作保護介質(zhì)，還原反應生成的納米金屬顆粒，其直徑在10～80nm范圍。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的將濃度為10-1～10-4mol/L的金屬鹽溶液加入到重量體積百分濃度為0.1～1％的保護介質(zhì)溶液中，加入去離子水，其中，金屬鹽中的銀核或鉑核與保護介質(zhì)的重量比為1∶10～1∶100，反應溫度為20～50℃，攪拌，攪拌速度為100～500轉(zhuǎn)/分；然后再迅速加入比金屬鹽摩爾數(shù)多10～20％的還原劑，繼續(xù)攪拌，溶液的pH控制在1.5～4.0，在保護介質(zhì)中成核，制備出直徑在10～80nm的納米金屬物理顯影核。
所述的金屬鹽是硝酸銀(AgNO3)、氯鉑酸(H2PtCl6)、Co(NO3)2·6H2O或Pd(NO3)·2H2O。
所述的金屬鹽濃度優(yōu)選為10-2～10-3mol/L。
所述的保護介質(zhì)包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、阿拉伯樹膠或高聚物，以及硅溶膠與聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、阿拉伯樹膠或高聚物的混合物等。
所述的高聚物是丙腈樹脂。
所述的還原劑是甲醛、氯化亞錫、硼氫化鉀或電解氫等。
所述的還原劑加入量優(yōu)選為金屬鹽與還原劑的摩爾數(shù)比為1∶2。
所述的溶液的pH可用氫氧化鈉調(diào)。
將上述制備出的納米金屬物理顯影核，作為影像接受層涂布在鋇底紙或涂塑紙上，物理顯影核的涂布量1-20mg/m2。
鹵化銀乳劑應用雙注法制備溴碘化銀Ag(Br，I)或氯碘化銀Ag(Cl，I)乳劑。加工藥液采用顯、定合一粘稠加工液。粘稠加工液包括粘稠劑如羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素或阿拉伯樹膠等；保護劑如無水Na2SO3、無水K2SO3、偏重亞硫酸鈉或偏重亞硫酸鉀等；促進劑如NaOH、KOH、LiOH、Na2CO3或K2CO3等；顯影劑如對苯二酚、菲尼酮、米吐爾、阿米多或鄰苯二酚等；銀絡合劑如Na2S2O3·5H2O、K2S2O3、(NH4)2S2O3、KSCN、NH4CNS、尿嘧啶或醇胺等；抑制劑如苯并三氮唑、6-硝基苯并咪唑、1-苯基-5-巰基四氮唑或2-巰基苯并噻唑等。轉(zhuǎn)印溫度為20℃，轉(zhuǎn)印時間為30-60秒。
本發(fā)明制備的納米金屬物理顯影核，在膠態(tài)溶液中相當穩(wěn)定，有利于影像接受層的涂布；用高聚物和硅溶膠作為保護介質(zhì)，既可以保護物理顯影核的穩(wěn)定性，又可以有利于銀堆積密度加大，使影像呈中性黑調(diào)。
圖2.實施例1的明膠介質(zhì)銀核電鏡照片(X10萬)。
將制備好的膠態(tài)銀核涂布在涂塑紙基上(180g/m2)，干燥后形成正片，它與負片以及粘稠加工劑三者一起，通過壓輥進行轉(zhuǎn)印，轉(zhuǎn)印溫度20℃，接觸時間60秒，所得結(jié)果見表1。
粘稠加工劑配方1％羧甲基纖維素100克NaOH 4.0克無水Na2SO35.0克Na2S2O3·5H2O 2.5克對苯二酚 3.0克菲尼酮 1.0克2-巰基苯并噻唑 0.25克加水至 1000ml比較實施例2金屬鉑核的制備先配0.5％重量體積百分濃度的明膠溶液400ml，然后加入氯鉑酸(H2PtCl6)濃度為1.8×10-2mol/L，40ml，在30℃下均勻攪拌，攪拌速度300轉(zhuǎn)/分。迅速倒入SnCl2·2H2O濃度為5.3×10-2mol/L35ml，繼續(xù)攪拌15分鐘，溶液的pH控制在1.8，在電子顯微鏡下觀測所得膠態(tài)鉑(Pt0)核直徑為4-10nm。
將制備好的Pt核涂布在涂塑紙基(18mg/m2)上，干燥后形成正片。以下實驗與實施例1相同，所得實驗結(jié)果見表1。
表1實驗結(jié)果

從表中的數(shù)據(jù)，可以清楚地看到，無論是銀核還是鉑核，顆粒直徑小于10nm，所得影像密度小，色調(diào)偏棕黃色或黃紅色；只有顆粒直徑大于10nm才能獲得黑調(diào)。另外，保護介質(zhì)對核制備大小也有重要影響。
權利要求
1.一種納米金屬物理顯影核的制備方法，其特征是將濃度為10-1～10-4mol/L的金屬鹽溶液加入到重量體積百分濃度為0.1～1％的保護介質(zhì)溶液中，加入去離子水，其中，金屬鹽中的銀核或鉑核與保護介質(zhì)的重量比為1∶10～1∶100，反應溫度為20～50℃，攪拌，攪拌速度為100～500轉(zhuǎn)/分；然后再迅速加入比金屬鹽摩爾數(shù)多10～20％的還原劑，繼續(xù)攪拌，溶液的pH控制在1.5～4.0，在保護介質(zhì)中成核，制備出直徑在10～80nm的納米金屬物理顯影核。
2.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的金屬鹽是AgNO3、H2PtCl6、Co(NO3)2·6H2O或Pd(NO3)·2H2O。
3.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的金屬鹽濃度為10-2～10-3mol/L。
4.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的保護介質(zhì)包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、阿拉伯樹膠或高聚物，以及硅溶膠與聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、阿拉伯樹膠或高聚物的混合物。
5.如權利要求4所述的方法，其特征是所述的高聚物是丙腈樹脂。
6.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的還原劑是甲醛、氯化亞錫、硼氫化鉀或電解氫。
全文摘要
本發(fā)明屬于銀鹽擴散轉(zhuǎn)移體系中物理顯影核的制備方法，特別涉及納米金屬物理顯影核的制備方法。將濃度為10
文檔編號G03C8/06GK1397839SQ01120629
公開日2003年2月19日 申請日期2001年7月18日 優(yōu)先權日2001年7月18日
發(fā)明者陳萍, 盛麗琴, 于淑芳, 鄭德水 申請人:中國科學院理化技術研究所