溶剂热法制备纳米银线及其在透明导电膜中的应用.pdf

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1、分类号:X510710-2015229049专业硕士学位论文溶剂热法制备纳米银线及其在透明导电膜中的应用沈伟导师姓名职称叶芬霞（教授）陈爱侠（副教授）专业学位类别工学硕士申请学位类别硕士及领域名称环境工程论文提交日期2018年5月20日论文答辩日期2018年5月22日学位授予单位长安大学PreparationofsilvernanowiresbysolvothermalmethodanditsapplicationintransparentconductivefilmsAThesisSubmittedfortheD

2、egreeofMasterCandidate：ShenWeiSupervisor：Prof.YeFenxiaAssociateProf.ChenAixiaChang’anUniversity,Xi’an,China2摘要透明导电膜由于其高的电导率和高光学透过率被广泛应用于各种光电材料，随着日益增长的需求，人们开始倾向于选择轻薄、方便携带、便宜、可弯曲的电子产品。柔性透明导电膜取代现有的硬质为基底的掺锡氧化铟（ITO）导电膜是一个必然趋势。而金属纳米材料纳米银线由于其优秀的导电性、导热性、柔韧性和高透明度成为制作柔性

3、透明导电膜的一个极优选择。如今市面上出现的大多还是直径为50-100nm，长径比500左右的银线，而且产物还含有较多的颗粒。这样的银线还可以有更大的突破，因此本人根据前人的研究经验，希望能制备出长径比更大，产物更纯的纳米银线来做透明导电薄膜。本文采用溶剂热法制备纳米银线、3,5-Br2-PADAP分光光度法来测量产物的银含量来标定纳米银线分散液的浓度，最终采用迈耶棒涂覆法在透明薄膜上制备出厚度40μm，透光度（波长为600nm处）可达到87.32%，方阻40-50Ω的柔性透明薄膜。通过分析不同分子量的结构导向剂聚乙

4、烯吡咯烷酮（PVP）的组合、不同晶种生长温度、不同PVP与硝酸银（AgNO3）的质量比、不同溶剂的组合和不同晶种诱导剂的组合条件下产物纳米银线的形貌。采用能谱仪（EDS）对产物进行元素分析、扫描电子显微镜（SEM）对产物形貌进行分析以及紫外分光光度计（UV-vis）和X射线衍射仪（XRD）对产物纯度进行分析，得出以下主要结论：(1)结构导向剂选择高分子量PVP（Mw=360,000）与低分子量PVP（Mw=58,000）以一定比例混合加入,可显著提高产物纳米银线的长径比；高分子量PVP（Mw=360,000）可以提

5、高产物纳米银线的长度，低分子量PVP（Mw=58,000）可以控制产物的直径以提高产物长径比。当PVP（Mw=360,000）/PVP（Mw=58,000）=2时，此时产物长径比最大。(2)当反应体系温度低于120℃时，反应体系不能提供足够的能量给与晶种生长，产物为颗粒。但当体系温度过高时，反应速度随之过高，晶种不能稳定提供纳米银线生长的环境，导致产物银线变少，颗粒变多。当温度为140℃时，产物为均匀的纳米银线和少量的颗粒。(3)PVP与AgNO3的质量比会显著影响产物的生成，质量比过高，PVP会把银晶种过多包覆，

6、抑制纳米银线的生长，最终产物为纳米颗粒(NPs)；质量比过低，PVP不足以包覆银晶种的{100}面，导致产物纳米银线既粗又不均匀；当质量比为1时，产物为Ⅰ均匀的纳米银线。(4)还原剂用乙二醇和丙三醇以一定比例混合可以显著减小银线的直径，但对银线的长度的影响不大。当乙二醇和丙三醇的体积比为1时，产物的直径最小，此时长径比最大。(5)晶种诱导剂的选择会直接影响产物的形貌，使用NaCl可以得到细长的银线，但是银线不是很均匀；使用NaBr得到的银线较均匀，但是长度变短；使用FeCl3得到的产物银线较短且伴随较多颗粒。本实验

7、选择NaCl和NaBr以1：1的量加入实验，得到长度较长且均匀的纳米银线。关键词：溶剂热法；薄膜厚度；迈耶棒涂覆法；透明导电膜；透光度IIAbstractTransparentconductivefilmsarewidelyusedinallkindsofoptoelectronicmaterialsduetotheirhighconductivityandhighopticaltransmittance.Withtheincreasingdemand,peopletendtochooselight,portabl

8、e,cheapandflexibleelectronicproducts.Itisaninevitabletrendthatflexibletransparentconductivefilmsreplacetheexistinghardbaseindiumtinoxide(ITO)conductivefilm.Becauseofitsexcellentcon