1.一種基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:導(dǎo)電墨水的組分及質(zhì)量百分比:
i.金屬納米線,1.0-15.0%;
ii.單層或寡層氧化石墨烯,0.2-2%;
iii.助分散劑,0-5%;
iv.增稠劑,0-5%;
v.表面活性劑,0.05-2%;
vi.消泡劑,0.05-2%;
vii.去離子水和有機醇類溶劑,69.0-0-98.7%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:所述金屬納米線是指金、銀、銅、鎳、鉑、鈀、鋁金屬納米線中的一種,或兩種或兩種以上組成的合金的金屬納米線;所述金屬納米線的直徑為10-200納米,長度為5-150微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:所述單層或寡層氧化石墨烯是指分子骨架有六角形晶格排列的單層石墨烯原子組成的,含有大量有機含氧官能團包括羥基、羧基、環(huán)氧基、羰基的二維平面材料,單片面積大小在1um2到100um2之間,厚度為0.3-5nm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:所述助分散劑為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基磺酸鈉、羥丙基甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、以及Gen系列分散劑中Gen 0451、Gen 1251、Gen 0755、Gen 1051的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:所述增稠劑為3517、Toyobo乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、丙二醇單甲醚(PGME)、Rheo 8510、Rheo 8500、Rheo 8600、RHEO 8510、R、ViscoPlus 3000、ViscoPlus 3010稠劑中的一種或幾種,或Gel系列增稠劑中PW 25、Gel 0435、Gel 0434、Gel 0626中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:所述表面活性劑為FC4430、FS系列氟碳表面活性劑FS-30、FC系列氟碳表面活性劑FC-300、FSE、N321、N323、TM氟碳表面活性劑中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:所述消泡劑為LA200、BASF-FoamA10、BASF Foamstar MO2170、BYK-028、BYK-019、BYK-024、道康寧DC65、海明斯德謙W-082、海明斯德謙W-086、羅地亞DF5800C產(chǎn)品中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水,其特征在于:所述有機醇類溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、丙醇、丙三醇、環(huán)己醇乙二醇、甘油、二甘醇、三甘醇、正丁醇、松油醇中的一種或幾種。
9.一種基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)稱取一定量氧化石墨烯,加入一定量去離子水,超聲分散得到氧化石墨烯分散液;
(2)向步驟(1)所得氧化石墨烯分散液中加入一定量的金屬納米線,超聲振蕩使其分散均勻,通過微孔濾膜抽濾或者高速離心等方法收集氧化石墨烯和金屬納米線的復(fù)合物,并用去離子水清洗多次;
(3)配制含有分散劑、增稠劑、表面活性劑、消泡劑,去離子水和有機醇溶劑的添加劑溶液;
(4)將得到的氧化石墨烯-金屬納米線復(fù)合物重新分散于步驟(3)所得含各種添加劑的溶液中,超聲和振蕩分散得到分散性良好的導(dǎo)電墨水;
其中各組分及質(zhì)量百分比:
i.金屬納米線,1.0-15.0%;
ii.單層或寡層氧化石墨烯,0.2-2%;
iii.助分散劑,0-5%;
iv.增稠劑,0-5%;
v.表面活性劑,0.05-2%;
vi.消泡劑,0.05-2%;
vii.去離子水和有機醇類溶劑,69.0-0-98.7%。
10.一種基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水的用途,其特征在于用于導(dǎo)電線路的構(gòu)建,是將導(dǎo)電墨水灌到圓珠筆、中性筆、水性筆或鋼筆的墨水筆芯,通過直接書寫方式在堅硬或柔性基板上書圖案,烘干得到金屬納米線-氧化石墨烯導(dǎo)電電極線路;將導(dǎo)電墨水通過絲網(wǎng)印刷,噴墨打印,狹縫式擠壓型涂布,凹版印刷或柔性版印刷等涂布印刷方式在紙以及堅硬或柔性基板上構(gòu)建圖案,烘干得金屬納米線-氧化石墨烯導(dǎo)電電極線路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水的用途,其特征在于:所述堅硬基板包括玻璃、石英玻璃、二氧化硅、陶瓷、氮化鋁、玻璃纖維環(huán)氧樹脂壓合板、覆銅板等;所述柔性基板包括打印紙、銅板紙、膠版紙、凸版紙、凹版紙、白版紙、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚碳酸酯、聚醚酮。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述基于金屬納米線和氧化石墨烯的導(dǎo)電墨水的用途,其特征在于還包括以下步驟:
(1)室溫干燥3-15分鐘;或進一步選取50-200℃的焙燒溫度,1-30分鐘的焙燒時間,對在基板上圖案進行焙燒燒結(jié)來提高印刷電路的電導(dǎo)率;
(2)選取化學(xué)試劑,包括肼,溴化氫,硼氫化鈉,氨水或者氙氣閃光燈對基板上電極圖案進行化學(xué)還原進一步提高印刷電路的電導(dǎo)率。