李佳:无PVP多元醇法制备直径可控银纳米线及其在透明导电薄膜中的应用研究论文

李佳:无PVP多元醇法制备直径可控银纳米线及其在透明导电薄膜中的应用研究论文

本文主要研究内容

作者李佳(2019)在《无PVP多元醇法制备直径可控银纳米线及其在透明导电薄膜中的应用研究》一文中研究指出:透明导电薄膜作为光电器件的重要组成部分,具有广泛的应用价值,尤其在发光二极管、显示面板、触摸屏和太阳能电池等电子领域,引起研究工作者的广泛关注。目前透明导电薄膜主要是采用铟锡氧化物(ITO)制备。然而ITO薄膜柔性差,很容易在外力作用下破坏,限制了在柔性电子器件中的应用。另外相对复杂的ITO制造工艺和铟资源的匮乏限制了其未来的进一步应用,因此需要寻找替代品。银纳米线因具有高的透光率、良好的导电性、导热性以及等离子体特性,所以可应用在电子领域。此外,用银纳米线制备的透明导电薄膜具有导电性高、机械延展性好以及易于加工和可大规模制造等优点,使其成为ITO理想的替代品。为了实现银纳米线的实际应用,需要降低银纳米线的制备成本,简化银纳米线的制备工艺。目前常用的银纳米线的合成方法是多元醇法,往往需要加入聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。然而这些长链聚合物分子会在纳米线周围形成了一层绝缘层,移除PVP需要有机溶剂进行多次洗涤,整个过程繁琐耗时且制备成本较高。但是在合成过程中,如果不使用有机物稳定剂,合成的银纳米线在水溶液中胶体稳定性较低,容易发生团聚,这将会影响银纳米线的实际使用性能。另外,银纳米线的直径和长径比影响透明导电薄膜的光电性能。利用直径细、长径比大的银纳米线制备的透明导电薄膜的光电性能好。针对以上问题,本论文主要以银纳米线的可控合成及应用为研究对象,在不使用PVP条件下,用多元醇法制备银纳米线,利用无机盐、搅拌速度、AgNO3溶液滴加速度、生成银纳米核温度和时间对银纳米线尺寸产生的影响,制备了三种不同直径,高长径比的银纳米线。用改良的多元醇法对反应体系放大,对银纳米线进行了宏量制备。此外,合成一种水溶性小分子的修饰剂,改善了银纳米线在水溶液中的分散稳定性,解决了银纳米线在水溶液中的团聚问题。将合成的银纳米线制备透明导电薄膜,测试其光学性能。本论文具体研究内容如下:1无PVP多元醇法制备直径可控的银纳米线在无PVP条件下,用多元醇法制备银纳米线。通过调节Fe(NO3)3和FeCl3的浓度、搅拌速度、AgNO3溶液的滴加速度、乙二醇的用量和反应时间对银纳米线尺寸的影响,合成平均直径为55 nm与42 nm的银纳米线。通过改变生成银纳米核温度和时间以及NaBr的浓度,合成了平均直径为33 nm和40 nm的银纳米线。分别研究了银纳米线的合成机理,另外对合成平均直径55 nm与42 nm的银纳米线的反应体系放大,分别进行了1 L、2 L、5 L的规模化宏量制备,且制备的银纳米线长径比达到3000。2银纳米线透明导电薄膜的制备及性能研究成功制备水溶性小分子修饰剂,对已经合成的银纳米线进行修饰。水溶性小分子在银纳米线表面上的修饰改善其在水溶液中的分散稳定性,解决其在水溶液中的团聚问题。将制备出的不同直径、高长径比的银纳米线和修饰后的银纳米线分散在去离子水中,用旋涂法以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和钠钙玻璃(SLG)为基底制备透明导电薄膜。通过调控转速、银纳米线溶液浓度和旋涂次数三个参数,得到透明导电薄膜的最佳旋涂条件。通过对透明导电薄膜进行光电性能表征,结果表明在方阻相同的情况下,利用细直径和修饰后的银纳米线制备的透明导电薄膜透光率都提高,而且直径细的银纳米线制备的透明导电薄膜透光率提高的幅度更大,说明直径是影响透明导电薄膜光学性能的一个关键因素。其中以PET为基底,平均直径为33 nm的银纳米线制备的透明导电薄膜,在方阻为20Ω/sq时,透光率高达96.7%。

Abstract

tou ming dao dian bao mo zuo wei guang dian qi jian de chong yao zu cheng bu fen ,ju you an fan de ying yong jia zhi ,you ji zai fa guang er ji guan 、xian shi mian ban 、chu mo bing he tai yang neng dian chi deng dian zi ling yu ,yin qi yan jiu gong zuo zhe de an fan guan zhu 。mu qian tou ming dao dian bao mo zhu yao shi cai yong yin xi yang hua wu (ITO)zhi bei 。ran er ITObao mo rou xing cha ,hen rong yi zai wai li zuo yong xia po huai ,xian zhi le zai rou xing dian zi qi jian zhong de ying yong 。ling wai xiang dui fu za de ITOzhi zao gong yi he yin zi yuan de kui fa xian zhi le ji wei lai de jin yi bu ying yong ,yin ci xu yao xun zhao ti dai pin 。yin na mi xian yin ju you gao de tou guang lv 、liang hao de dao dian xing 、dao re xing yi ji deng li zi ti te xing ,suo yi ke ying yong zai dian zi ling yu 。ci wai ,yong yin na mi xian zhi bei de tou ming dao dian bao mo ju you dao dian xing gao 、ji xie yan zhan xing hao yi ji yi yu jia gong he ke da gui mo zhi zao deng you dian ,shi ji cheng wei ITOli xiang de ti dai pin 。wei le shi xian yin na mi xian de shi ji ying yong ,xu yao jiang di yin na mi xian de zhi bei cheng ben ,jian hua yin na mi xian de zhi bei gong yi 。mu qian chang yong de yin na mi xian de ge cheng fang fa shi duo yuan chun fa ,wang wang xu yao jia ru ju yi xi ji bi ge wan tong (PVP)。ran er zhe xie chang lian ju ge wu fen zi hui zai na mi xian zhou wei xing cheng le yi ceng jue yuan ceng ,yi chu PVPxu yao you ji rong ji jin hang duo ci xi di ,zheng ge guo cheng fan suo hao shi ju zhi bei cheng ben jiao gao 。dan shi zai ge cheng guo cheng zhong ,ru guo bu shi yong you ji wu wen ding ji ,ge cheng de yin na mi xian zai shui rong ye zhong jiao ti wen ding xing jiao di ,rong yi fa sheng tuan ju ,zhe jiang hui ying xiang yin na mi xian de shi ji shi yong xing neng 。ling wai ,yin na mi xian de zhi jing he chang jing bi ying xiang tou ming dao dian bao mo de guang dian xing neng 。li yong zhi jing xi 、chang jing bi da de yin na mi xian zhi bei de tou ming dao dian bao mo de guang dian xing neng hao 。zhen dui yi shang wen ti ,ben lun wen zhu yao yi yin na mi xian de ke kong ge cheng ji ying yong wei yan jiu dui xiang ,zai bu shi yong PVPtiao jian xia ,yong duo yuan chun fa zhi bei yin na mi xian ,li yong mo ji yan 、jiao ban su du 、AgNO3rong ye di jia su du 、sheng cheng yin na mi he wen du he shi jian dui yin na mi xian che cun chan sheng de ying xiang ,zhi bei le san chong bu tong zhi jing ,gao chang jing bi de yin na mi xian 。yong gai liang de duo yuan chun fa dui fan ying ti ji fang da ,dui yin na mi xian jin hang le hong liang zhi bei 。ci wai ,ge cheng yi chong shui rong xing xiao fen zi de xiu shi ji ,gai shan le yin na mi xian zai shui rong ye zhong de fen san wen ding xing ,jie jue le yin na mi xian zai shui rong ye zhong de tuan ju wen ti 。jiang ge cheng de yin na mi xian zhi bei tou ming dao dian bao mo ,ce shi ji guang xue xing neng 。ben lun wen ju ti yan jiu nei rong ru xia :1mo PVPduo yuan chun fa zhi bei zhi jing ke kong de yin na mi xian zai mo PVPtiao jian xia ,yong duo yuan chun fa zhi bei yin na mi xian 。tong guo diao jie Fe(NO3)3he FeCl3de nong du 、jiao ban su du 、AgNO3rong ye de di jia su du 、yi er chun de yong liang he fan ying shi jian dui yin na mi xian che cun de ying xiang ,ge cheng ping jun zhi jing wei 55 nmyu 42 nmde yin na mi xian 。tong guo gai bian sheng cheng yin na mi he wen du he shi jian yi ji NaBrde nong du ,ge cheng le ping jun zhi jing wei 33 nmhe 40 nmde yin na mi xian 。fen bie yan jiu le yin na mi xian de ge cheng ji li ,ling wai dui ge cheng ping jun zhi jing 55 nmyu 42 nmde yin na mi xian de fan ying ti ji fang da ,fen bie jin hang le 1 L、2 L、5 Lde gui mo hua hong liang zhi bei ,ju zhi bei de yin na mi xian chang jing bi da dao 3000。2yin na mi xian tou ming dao dian bao mo de zhi bei ji xing neng yan jiu cheng gong zhi bei shui rong xing xiao fen zi xiu shi ji ,dui yi jing ge cheng de yin na mi xian jin hang xiu shi 。shui rong xing xiao fen zi zai yin na mi xian biao mian shang de xiu shi gai shan ji zai shui rong ye zhong de fen san wen ding xing ,jie jue ji zai shui rong ye zhong de tuan ju wen ti 。jiang zhi bei chu de bu tong zhi jing 、gao chang jing bi de yin na mi xian he xiu shi hou de yin na mi xian fen san zai qu li zi shui zhong ,yong xuan tu fa yi ju dui ben er jia suan yi er chun zhi (PET)he na gai bo li (SLG)wei ji de zhi bei tou ming dao dian bao mo 。tong guo diao kong zhuai su 、yin na mi xian rong ye nong du he xuan tu ci shu san ge can shu ,de dao tou ming dao dian bao mo de zui jia xuan tu tiao jian 。tong guo dui tou ming dao dian bao mo jin hang guang dian xing neng biao zheng ,jie guo biao ming zai fang zu xiang tong de qing kuang xia ,li yong xi zhi jing he xiu shi hou de yin na mi xian zhi bei de tou ming dao dian bao mo tou guang lv dou di gao ,er ju zhi jing xi de yin na mi xian zhi bei de tou ming dao dian bao mo tou guang lv di gao de fu du geng da ,shui ming zhi jing shi ying xiang tou ming dao dian bao mo guang xue xing neng de yi ge guan jian yin su 。ji zhong yi PETwei ji de ,ping jun zhi jing wei 33 nmde yin na mi xian zhi bei de tou ming dao dian bao mo ,zai fang zu wei 20Ω/sqshi ,tou guang lv gao da 96.7%。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自河南大学的李佳,发表于刊物河南大学2019-09-20论文,是一篇关于银纳米线论文,宏量制备论文,分散性论文,透明导电薄膜论文,河南大学2019-09-20论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自河南大学2019-09-20论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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