一種超長(zhǎng)銀納米線及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銀納米線及其制備方法，具體涉及一種超長(zhǎng)銀納米線、其制備方法以及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，一維材料由于其獨(dú)特的光、電、磁性質(zhì)，特別是其在透明顯示、光電轉(zhuǎn)換、以及傳感器領(lǐng)域所顯示的巨大應(yīng)用前景而受到了廣泛關(guān)注。由于目前在透明導(dǎo)電領(lǐng)域中所使用的ITO材料柔性較差，成本高，所以金屬納米材料透明導(dǎo)電膜將會(huì)成為ITO的重要替代材料。銀納米線具有非常優(yōu)秀的導(dǎo)電性，其透明導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電性可以和性能最好的ITO相比擬，同時(shí)，銀納米線還具有獨(dú)特的力學(xué)、光學(xué)性質(zhì)。因此，銀納米線受到了人們的青睞，可以應(yīng)用于能量轉(zhuǎn)換技術(shù)、傳感技術(shù)、微加工技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域。
[0003]目前，合成銀納米線的方法主要有:多元醇還原法(參照文獻(xiàn)I等)，模版輔助法(參照文獻(xiàn)4)等。模板輔助合成法具有合成過程中裝置簡(jiǎn)單、操作容易、形態(tài)可控的優(yōu)勢(shì)。但通過模版輔助合成法所制備的銀納米線長(zhǎng)度較短，長(zhǎng)徑比小，不利于導(dǎo)電薄膜光透過率和導(dǎo)電性能的提高。而且，由模版輔助合成法得到的銀納米線的后處理工藝繁瑣，常需要用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或其它有機(jī)溶劑去除模板。多元醇法合成的銀納米線具有較高的長(zhǎng)徑比，但往往通過加入表面活性劑來維持銀納米線在分散液中的分散性，在后期應(yīng)用中需要經(jīng)過較為復(fù)雜的后處理手段來除去殘留的表面活性劑，給后續(xù)應(yīng)用帶來了許多困難。
[0004]因此，如何制備性能優(yōu)良、長(zhǎng)徑比高且分散性好，后處理方式簡(jiǎn)單的銀納米線、并基于此制備導(dǎo)電薄膜，是該領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
非專利文獻(xiàn)I
1.Coskun,S.,et al.(2011).aPolyol Synthesis of Silver Nanowires:AnExtensive Parametric Study.”Crystal Growth&Design 11 (11):4963-4969 ；
非專利文獻(xiàn)2
2.Korte,Κ.E., et al.(2008)."Rapid synthesis of silver nanowires througha CuCl-or CuC12-mediated polyol process."Journal of Materials Chemistry18(4):437-441 ；
非專利文獻(xiàn)3
3.Yang,C.,etal.(2011)."Silver nanowires: from scalable synthesis torecyclable foldable electronics."Adv Mater 23(27):3052-3056 ；
非專利文獻(xiàn)4
4.Liu, R., et al.(2014)."Synthesis and characterizat1n of silver halide nanowires."Polyhedron84:192-196。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有銀納米線制備方式復(fù)雜的缺陷，本發(fā)明提供了一種超長(zhǎng)銀納米線及其制備方法。
[0007]本發(fā)明提供了一種超長(zhǎng)銀納米線的制備方法，包括:
1)將陽離子型表面活性劑溶解于有機(jī)還原劑，形成有機(jī)還原體系，其中，陽離子型表面活性劑與能夠溶解于有機(jī)還原體系的銀鹽發(fā)生絡(luò)合作用，有機(jī)還原劑包括長(zhǎng)鏈烷基胺；
2)向步驟I)制備的有機(jī)還原體系中加入能夠溶解于所述有機(jī)還原體系的銀鹽并在120-180°C下反應(yīng)，然后過濾、清洗。
[0008]較佳的，陽離子型表面活性劑包括十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨和/或十八烷基三甲基氯化銨。
[0009]較佳的，有機(jī)還原劑包括十六胺、十八胺、油胺、十四胺和/或十二胺。
[0010]較佳的，陽離子型表面活性劑在100-250°C下溶解于有機(jī)還原劑。
[0011]較佳的，陽離子型表面活性劑、有機(jī)還原劑、銀鹽的摩爾比為(8?35):(310?380): (I ?5) ο
[0012]較佳的，銀鹽包括乙酰丙酮銀、乙酸銀。
[0013]較佳的，步驟2)中，向步驟I)制備的有機(jī)還原體系中加入銀鹽的方式包括:加入溶解有銀鹽的乙醇溶液。
[0014]較佳的，在120-180°C下反應(yīng)2-20小時(shí)，優(yōu)選2_15小時(shí)。
[0015]又，本發(fā)明還提供了一種上述方法制備的超長(zhǎng)銀納米線，所述超長(zhǎng)銀納米線直徑為50?150納米，優(yōu)選60-150納米，長(zhǎng)度為10?500微米，優(yōu)選10-200微米。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
1)使用有機(jī)溶劑合成超長(zhǎng)銀納米線；
2)使用長(zhǎng)鏈有機(jī)胺作為合成超長(zhǎng)銀納米線的還原劑，該長(zhǎng)鏈有機(jī)胺的種類在較大范圍內(nèi)是可調(diào)的；
3)使用十六烷基三甲基溴化銨等具有強(qiáng)絡(luò)合作用的陽離子型表面活性劑，作為合成超長(zhǎng)銀納米線的表面活性劑；
4)使用乙酰丙酮銀等作為銀源，乙酰丙酮銀等的加入量在較大范圍內(nèi)都是適用的；
5)反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度在較大范圍內(nèi)都是適用的；
6)這種銀納米線具有長(zhǎng)徑比高、形貌尺寸可控、易于分散形成納米線墨水的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中制備的超長(zhǎng)銀納米線的暗場(chǎng)光學(xué)顯微鏡圖；
圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中制備的超長(zhǎng)銀納米線的XRD圖譜；
圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中制備的超長(zhǎng)銀納米線掃描電鏡圖；
圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中制備的超長(zhǎng)銀納米線在導(dǎo)電薄膜方面的應(yīng)用數(shù)據(jù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和下述實(shí)施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，應(yīng)理解，附圖及下述實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明涉及一種銀納米線及其制備方法，具體涉及一種超長(zhǎng)銀納米線及其制備方法以及由其所制備的導(dǎo)電油墨/墨水、透明導(dǎo)電薄膜、打印電路及相關(guān)電子產(chǎn)品。
[0020]本發(fā)明提供了一種制備超長(zhǎng)銀納米線的方法，所述方法包括:
a)將陽離子型表面活性劑溶解于有機(jī)還原劑，形成有機(jī)還原體系；
b)向步驟a)中獲得的有機(jī)還原體系中加入銀鹽作為銀源，在第一規(guī)定溫度下反應(yīng)。
[0021]本發(fā)明中，在合成超長(zhǎng)銀納米線的過程中，典型的采用有機(jī)還原劑和有機(jī)表面活性劑組成的反應(yīng)體系，在該體系熔融形成透明溶液后，向體系中加入有機(jī)銀鹽作為銀源。特別的，優(yōu)先選擇長(zhǎng)鏈烷基胺作為有機(jī)還原劑，選擇十六烷基三甲基溴化銨作為表面活性劑，選擇乙酰丙酮銀作為銀源。將銀源加入至由有機(jī)還原劑和有機(jī)表面活性劑組成的合成體系中。這樣，通過乙酰丙酮銀中銀離子得緩釋作用，有機(jī)還原劑的弱還原性，以及表面活性劑得強(qiáng)絡(luò)合作用，得到超長(zhǎng)得銀納米線。其直徑可以控制在60-150納米，長(zhǎng)度可以控制在幾十至200微米，可通過真空過濾法或者線棒涂布等方法制備光透過率高、導(dǎo)電性好、穩(wěn)定性好的導(dǎo)電薄膜。
[0022]較佳地，所述的有機(jī)還原劑可為長(zhǎng)鏈烷基胺。
[0023]較佳地，所述的有機(jī)還原劑可為十六胺、十八胺、油胺、十四胺、十二胺等。
[0024]較佳地，所述陽離子型表面活性劑可為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨等，但不排除其它表面活性劑適用的可能性。
[0025]較佳地，所述陽離子型表面活性劑可在100_250°C下，溶解于有機(jī)還原劑。
[0026]較佳地，所述銀鹽為乙酰丙酮銀、乙酸銀等可溶于有機(jī)還原體系的