银纳米线基柔性透明导电薄膜的研究

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1、中文图书分类号：O69密级：公开UDC：620学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：银纳米线基柔性透明导电薄膜的研究论文作者：张博学科：材料科学与工程指导教师：刘丹敏研究员论文提交日期：2017年5月UDC：620学校代码：10005中文图书分类号：O69学号：S201426021密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：银纳米线基柔性透明导电薄膜的研究英文题目：STUDYOFFLEXIBLETRANSPARENTCONDUCTIVEFILMBASEDONSILVERNANOW

2、IRES论文作者：张博学科：材料科学与工程研究方向：功能材料申请学位：工学硕士指导教师：刘丹敏研究员所在单位：固体微结构与性能研究所答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：张博日期：2017

3、年6月12日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：张博日期：2017年6月12日导师签名：刘丹敏日期：2017年6月12日摘要摘要近年来，氧化铟锡(IndiumTinOxide,ITO)被广泛应用于触摸屏、太阳能电池和有机发光二极管等电子产品中。然而，ITO的脆性以及其中铟的成本逐年上涨等因素，都限制了ITO的应用。

4、目前的研究表明，金属纳米线、碳纳米管和石墨烯等材料都有望代替ITO。本文采用银纳米线与石墨烯复合的方式合成柔性透明导电膜以代替ITO。先后制备了银纳米线柔性透明导电膜、碳包覆银纳米线柔性透明导电膜以及石墨烯包覆银纳米线柔性透明导电膜，并对其微观结构、形貌以及方阻、透光率、耐腐蚀性等性能进行了表征。首先采用多元醇法制备高长径比的银纳米线，通过对主要制备工艺进行探索和优化，最终得到了平均长度达80μm、平均直径80nm的银纳米线。以此银纳米线为基础，通过旋涂法制备了银纳米线透明导电膜，并探究了后续热处理工艺对其电学性能的影响。

5、其次，开展了银纳米线与石墨烯复合材料研究工作。采用水热法一步制备了无定型碳包覆银纳米线(C@AgNW)结构，通过高温退火，制备出结晶碳包覆银纳米线(G@AgNW)结构；再通过旋涂法制备了碳包覆银纳米线柔性透明导电膜，测得其透光率为81%时(550nm波长下)，方阻为143.7Ω/sq。最后制备了石墨烯包覆银纳米线柔性透明导电膜。借助于十二烷基苯磺酸钠，制备出均匀稳定的氧化石墨烯/银纳米线混合溶液，并通过抽滤法经济快速的制备出石墨烯包覆银纳米线柔性透明导电膜。腐蚀实验测试的结果表明：石墨烯的包覆可以保护银纳米线免受水分及空气

6、侵蚀，并与银纳米线互相起到导通桥梁的作用，达到提高电性能的目的。所得到的透明导电膜在光透率为80.1%时(550nm波长下)，方阻为15.33Ω/sq，热焊接后方阻进一步降低到10.99Ω/sq，已经接近于商用ITO，达到透明导电膜的应用要求。此方法经济快速可大规模生产，为工业生产奠定了基础。关键词：柔性透明导电膜；银纳米线；石墨烯；方阻；光透率-I-AbstractAbstractRecently,ITOhasbeenwidelyusedinelectronicssuchastouchscreen,solarcell,a

7、ndorganiclightemittingdiodes.However,ITOhasmanydrawbackssuchasbrittlenessandthegrowingcostofindiummetal,whichcauserestrictionsinitsapplications.Nowadays,severalmaterialsincludingmetalnanowires,carbonnanotubeandgraphenehavebeenproposedtoreplaceITO.Inthisstudy,silve

8、rnanowires(AgNWs)flexibletransparentconductivefilm(FTCT),graphene@silvernanowires(G@AgNWs)FTCTandgraphene/silvernanowires(G/AgNWs)FTCTwereprepared.Andth