巢云秀:低温固化银浆用微细片银的制备及其应用研究论文

巢云秀:低温固化银浆用微细片银的制备及其应用研究论文

本文主要研究内容

作者巢云秀(2019)在《低温固化银浆用微细片银的制备及其应用研究》一文中研究指出:纳米银材料具有优异的物理和化学性能,在催化、抗菌、生物以及光电材料等领域具有广阔的发展前景。一般来说,纳米银材料的性能主要取决于它的形貌和尺寸,其中微细片状银粉由于同时具有微米级和纳米级片状银粉的双重功效,能大大提高导电浆料的生产效率。本文围绕微细片状银粉的形貌可控制备和其导电性能的研究开展了一系列工作,分别以硫酸亚铁为还原剂的液相化学还原法和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂的溶剂热法进行实验,研究了不同的工艺条件对产物形貌和粒径的影响。主要工作包含以下几个方面:(1)采用液相化学还原法,以硫酸亚铁为还原剂,硝酸银为银源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,研究还原剂硫酸亚铁的用量、PVP的用量、PVP的分散方式和反应液的混合方式等对产物形貌和粒径的影响。实验结果表明,硫酸亚铁与硝酸银的摩尔比值为1.6:1,表面活性剂PVP的用量(相对于硝酸银的质量比)为20 wt%,PVP均匀地在硝酸银和硫酸亚铁溶液中各分散一半,并把硫酸亚铁溶液直接倾倒入硝酸银溶液中,于室温下反应10 min,能够制备出粒径为200500 nm,厚度为70 nm的微细片状银粉。(2)采用液相化学还原法,以硫酸亚铁为还原剂,硝酸银为银源,阿拉伯树胶粉为表面活性剂,研究表面活性剂阿拉伯树胶粉的用量、体系的酸碱度等因素对产物形貌和粒径的影响。实验结果表明,表面活性剂阿拉伯树胶粉的用量为60wt%,调节体系的pH值至接近中性及弱碱性时,于室温下反应20 min,能够制备出粒径为300700 nm的微细片状银粉。此外,发现当调节体系的pH接近12时,能得到粒径在2μm左右的花球状银粉;调节阿拉伯树胶粉的用量为40 wt%时能够得到类似甜甜圈状的片状银粉。在阿拉伯树胶粉为表面活性剂的体系中,阿拉伯树胶粉的用量和体系的pH值能够明显地控制银粉的形貌变化。(3)采用溶剂热法,在Fe3+存在条件下,以DMF为体系的溶剂和还原剂,硝酸银为银源,PVP为表面活性剂,研究表面活性剂PVP的用量、反应温度、反应时间等因素对产物形貌和粒径的影响。实验结果表明:PVP的用量为30 wt%,反应温度为150 oC,反应时间为12 h,可以得到粒径在500 nm左右,形貌规整的三角形、四边形和六边形等形貌的微细片状银粉。(4)将以上三种方法制得的微细片状银粉分别命名为AgNPs-1、AgNPs-2和AgNPs-3,以聚氨酯、二价酸酯(DBE)和异氰酸酯混合而成的有机物载体来混合微细片状银粉制备导电银浆,并对电阻和膜厚进行测试,AgNPs-3的电阻率(1.8×10-4?·m)最小,导电性最好;AgNPs-1的电阻率稍大(3.1×10-4?·m),导电性次之;AgNPs-2电阻率几乎测不出,导电性最差。(5)在本学位论文开展过程中,通过调节不同的反应参数和工艺条件,同时制得多种其他形貌的微纳米银粉,并对其结构和相关性能进行研究。其中,以PVP和柠檬酸为表面活性剂,制得粒径为23μm的花枝状银粉,测得其对4-硝基苯酚催化加氢反应的速率常数为230.08 s-1·g-1;以阿拉伯树胶粉为表面活性剂,制得粒径为2.5μm的花球状银粉,测得其对4-硝基苯酚催化加氢反应的速率常数为191.81 s-1·g-1;以聚乙烯醇(PVA)为表面活性剂,制得粒径在300500 nm之间的类球形银粉,将其用于调制浆料并测得电阻率为4.2×10-4?·m。

Abstract

na mi yin cai liao ju you you yi de wu li he hua xue xing neng ,zai cui hua 、kang jun 、sheng wu yi ji guang dian cai liao deng ling yu ju you an kuo de fa zhan qian jing 。yi ban lai shui ,na mi yin cai liao de xing neng zhu yao qu jue yu ta de xing mao he che cun ,ji zhong wei xi pian zhuang yin fen you yu tong shi ju you wei mi ji he na mi ji pian zhuang yin fen de shuang chong gong xiao ,neng da da di gao dao dian jiang liao de sheng chan xiao lv 。ben wen wei rao wei xi pian zhuang yin fen de xing mao ke kong zhi bei he ji dao dian xing neng de yan jiu kai zhan le yi ji lie gong zuo ,fen bie yi liu suan ya tie wei hai yuan ji de ye xiang hua xue hai yuan fa he N,N-er jia ji jia xian an (DMF)wei hai yuan ji de rong ji re fa jin hang shi yan ,yan jiu le bu tong de gong yi tiao jian dui chan wu xing mao he li jing de ying xiang 。zhu yao gong zuo bao han yi xia ji ge fang mian :(1)cai yong ye xiang hua xue hai yuan fa ,yi liu suan ya tie wei hai yuan ji ,xiao suan yin wei yin yuan ,ju yi xi bi ge wan tong (PVP)wei biao mian huo xing ji ,yan jiu hai yuan ji liu suan ya tie de yong liang 、PVPde yong liang 、PVPde fen san fang shi he fan ying ye de hun ge fang shi deng dui chan wu xing mao he li jing de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,liu suan ya tie yu xiao suan yin de ma er bi zhi wei 1.6:1,biao mian huo xing ji PVPde yong liang (xiang dui yu xiao suan yin de zhi liang bi )wei 20 wt%,PVPjun yun de zai xiao suan yin he liu suan ya tie rong ye zhong ge fen san yi ban ,bing ba liu suan ya tie rong ye zhi jie qing dao ru xiao suan yin rong ye zhong ,yu shi wen xia fan ying 10 min,neng gou zhi bei chu li jing wei 200500 nm,hou du wei 70 nmde wei xi pian zhuang yin fen 。(2)cai yong ye xiang hua xue hai yuan fa ,yi liu suan ya tie wei hai yuan ji ,xiao suan yin wei yin yuan ,a la bai shu jiao fen wei biao mian huo xing ji ,yan jiu biao mian huo xing ji a la bai shu jiao fen de yong liang 、ti ji de suan jian du deng yin su dui chan wu xing mao he li jing de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,biao mian huo xing ji a la bai shu jiao fen de yong liang wei 60wt%,diao jie ti ji de pHzhi zhi jie jin zhong xing ji ruo jian xing shi ,yu shi wen xia fan ying 20 min,neng gou zhi bei chu li jing wei 300700 nmde wei xi pian zhuang yin fen 。ci wai ,fa xian dang diao jie ti ji de pHjie jin 12shi ,neng de dao li jing zai 2μmzuo you de hua qiu zhuang yin fen ;diao jie a la bai shu jiao fen de yong liang wei 40 wt%shi neng gou de dao lei shi tian tian juan zhuang de pian zhuang yin fen 。zai a la bai shu jiao fen wei biao mian huo xing ji de ti ji zhong ,a la bai shu jiao fen de yong liang he ti ji de pHzhi neng gou ming xian de kong zhi yin fen de xing mao bian hua 。(3)cai yong rong ji re fa ,zai Fe3+cun zai tiao jian xia ,yi DMFwei ti ji de rong ji he hai yuan ji ,xiao suan yin wei yin yuan ,PVPwei biao mian huo xing ji ,yan jiu biao mian huo xing ji PVPde yong liang 、fan ying wen du 、fan ying shi jian deng yin su dui chan wu xing mao he li jing de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming :PVPde yong liang wei 30 wt%,fan ying wen du wei 150 oC,fan ying shi jian wei 12 h,ke yi de dao li jing zai 500 nmzuo you ,xing mao gui zheng de san jiao xing 、si bian xing he liu bian xing deng xing mao de wei xi pian zhuang yin fen 。(4)jiang yi shang san chong fang fa zhi de de wei xi pian zhuang yin fen fen bie ming ming wei AgNPs-1、AgNPs-2he AgNPs-3,yi ju an zhi 、er jia suan zhi (DBE)he yi qing suan zhi hun ge er cheng de you ji wu zai ti lai hun ge wei xi pian zhuang yin fen zhi bei dao dian yin jiang ,bing dui dian zu he mo hou jin hang ce shi ,AgNPs-3de dian zu lv (1.8×10-4?·m)zui xiao ,dao dian xing zui hao ;AgNPs-1de dian zu lv shao da (3.1×10-4?·m),dao dian xing ci zhi ;AgNPs-2dian zu lv ji hu ce bu chu ,dao dian xing zui cha 。(5)zai ben xue wei lun wen kai zhan guo cheng zhong ,tong guo diao jie bu tong de fan ying can shu he gong yi tiao jian ,tong shi zhi de duo chong ji ta xing mao de wei na mi yin fen ,bing dui ji jie gou he xiang guan xing neng jin hang yan jiu 。ji zhong ,yi PVPhe ning meng suan wei biao mian huo xing ji ,zhi de li jing wei 23μmde hua zhi zhuang yin fen ,ce de ji dui 4-xiao ji ben fen cui hua jia qing fan ying de su lv chang shu wei 230.08 s-1·g-1;yi a la bai shu jiao fen wei biao mian huo xing ji ,zhi de li jing wei 2.5μmde hua qiu zhuang yin fen ,ce de ji dui 4-xiao ji ben fen cui hua jia qing fan ying de su lv chang shu wei 191.81 s-1·g-1;yi ju yi xi chun (PVA)wei biao mian huo xing ji ,zhi de li jing zai 300500 nmzhi jian de lei qiu xing yin fen ,jiang ji yong yu diao zhi jiang liao bing ce de dian zu lv wei 4.2×10-4?·m。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自昆明贵金属研究所的巢云秀,发表于刊物昆明贵金属研究所2019-10-23论文,是一篇关于液相化学还原法论文,硫酸亚铁论文,二甲基甲酰胺论文,阿拉伯树胶粉论文,片状银粉论文,昆明贵金属研究所2019-10-23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,资料来自昆明贵金属研究所2019-10-23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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