一种制备银纳米线的方法
近年来随着触控电子产品的广泛普及对触摸屏的要求越来越高,特别是新一代触控产品对透光率、导电性、柔韧性提出了更高的要求。传统的氧化铟锡(ITO)由于面临资源短缺、柔韧性较差、制程复杂、能耗高等问题已经无法满足新一代触控技术、薄膜太阳能电池等的要求,开发新的替代材料就显得十分必要。银纳米材料尤其是银纳米线具有独特的光学、电磁学、力学、催化性能,使其在众多领域如化学生物传感、微纳电路、分子器件、光电子器件、柔性电子器件、太阳能电池以及电子工业中的电子浆料、导电涂料、导电油墨、导电橡胶、导电塑料和电磁屏蔽涂料等方面有着极其重要的作用。模板法主要分为硬模板和软模板两种途径。硬模板通常以多孔氧化铝、碳纳米管、气凝胶等为模板,通过电沉积、化学沉积等方式制备银纳米材料;软模板法则是以高分子表面活性剂为模板,再以化学还原法制备各类银纳米材料。采用模板法的优点是可以严格控制银纳米材料的形貌,但是其尺寸、形貌又受控于模板本身所具有的形貌、尺寸,这就对合成模板提出了较高的要求,同时这类方法往往还存在着模板去除的复杂过程,难以高效、简便、大量地合成银纳米材料。
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种快速、简便、规模化制备银纳米线的方法。具体技术方案如下:
(I)依次取有机胺溶剂、水、抗坏血酸以及表面活性剂混合,经过搅拌或超声溶解,得混合溶液A ;有机胺溶剂与水的体积比为0.1: 10〜10: 0.1,表面活性剂的浓度为0.01〜5摩尔/升,抗坏血酸的浓度为0.01〜5摩尔/升;
(2)取银盐前驱体、含氯无机盐与多元醇溶剂混合,经过搅拌或震荡溶解,得混合溶液B ;银盐前驱体的浓度为0.01〜5摩尔/升,含氯无机盐的浓度为0.001〜5毫摩尔/升;
(3)将混合溶液A与混合溶液B按体积比1: 10〜10:1混合,在暗室保持搅拌I〜48小时,得银纳米线原液;
(4)用由水和乙醇组成的混合溶剂稀释银纳米线原液,进行洗涤、提纯处理,得银纳米线浓缩液;
(5)对银纳米线浓缩液进行干燥,即得银纳米线粉体产品。
与现有银纳米线的制备方法相比,本发明具有以下优点:(I)该制备方法简便、易行、不需要加热;(2)该方法制得的银纳米直径大范围可调;(3)该制备方法工艺简单,操作方便,重复性好,并且所得产品制备的透明导电薄膜具有高透光率、低表面电阻、低雾度等优异性能与ITO透明导电薄膜性能完全类似。