银纳米线的可控制备及其在透明导电膜中的应用

摘要

银纳米线作为一维无机纳米材料，具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，表现为独特的物理、化学和机械性能，在光电、催化、生物、传感等领域具有重要应用。银纳米线具有优异的导电性、导热性和耐曲挠性，银线相互搭载形成的网络具有高的电子导电性且能透光。由银纳米线制各的透明导电膜不仅具有良好的导电透光性，还具有良好的柔韧性，被看作是传统硬质ITO透明电极的接力材料。银线的优异性能由尺寸、形貌和结构等物理参数控制，要想实现工业化实际应用，银线必须具有量化快速可控合成的技术。
　　本文采用一步多元醇法合成银纳米线，探究了各影响因素在银线合成过程中的作用，包括PVP的分子量、PVP/AgNO3的摩尔比、反应量、温度和控制剂等参数，完成了银线的可控高效合成，优化了制备参数。对最佳实验方案进行了放大实验，一维银纳米线仍为主产物，说明该方案的稳定性和可重复性较好，可应用于银纳米线的量化生产。本文还研究了混配溶剂对银线合成的影响，得到了一种简单高效的调控银纳米产物形貌结构的方法。
　　以制得的银线为导电材料配置导电油墨，通过直接表面涂布的方法，制得了PET基体和玻璃基体的银纳米线透明导电薄膜。探讨了银纳米线的加入量对导电薄膜性能的影响，并对两种基体银纳米线膜的导电和透光性进行了对比。研究发现制得的银纳米线膜表面光滑、具有良好的导电性和透光率，且PET基体银纳米线膜还具有非常好的柔性。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 银纳米线的制备状况

1．3 银纳米线的生长机理

1．4 控制剂对银纳米线生长的影响

1．5 银纳米线的应用

1．6 本课题研究的目的及主要内容

第二章 银纳米线的制备和表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验步骤

2．2．3 银纳米材料的透射(TEM)和扫描(SEM)电镜表征

2．2．4 银纳米线的紫外可见光谱(UV)分析

2．3 制备参数对银纳米线的影响

2．3．1 PVP与硝酸银摩尔比的影响

2．3．2 PVP平均分子量的影响

2．3．3 反应温度的影响

2．3．4 反应量的影响及多元醇法的放大实验

2．3．5 控制剂对纳米银线形貌的影响

2．4 本章小结

第三章 多元溶剂体系对银纳米线形貌的影响

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验步骤

3．2．3 银纳米材料的透射(TEM)电镜表征

3．2．4 银纳米线的紫外可见光谱(UV)分析

3．3 结果与讨论

3．3．1 制备的银纳米产物形貌表征

3．3．2 银纳米产物的光学性能

3．4 本章小结

第四章 纳米银线在透明导电膜中的应用

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验试剂

4．2．2 银纳米线透明导电膜的制备

4．2．3 银纳米线膜表征测试

4．3 结果与讨论

4．3．1 银纳米线含量和基体的影响

4．3．2 银纳米线膜SEM表征

4．3．3 银纳米线透明导电膜方阻

4．3．4 银纳米线膜透光性

4．4 小结

第五章 总结和展望

参考文献

致谢