CN105575477B - 一种提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纳米材料技术领域，具体公开了一种提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法，包括：将银纳米线分散溶液涂在基底上形成银纳米线网格；将基体液铺展在银纳米线层，经干燥固化、冷却后，剥离基体即获得银纳米线柔性透明导电膜；用新鲜配制的银源‑弱还原剂处理液对银纳米线柔性透明导电膜进行润湿，并迅速风干处理即可；所述的银源为硝酸银，所述的弱还原剂为多巴胺、抗坏血酸或者柠檬酸钠中的一种。本发明通过以硝酸银为银源，在银纳米线网格中原位形成牢固结合的同质微颗粒—银纳米颗粒，能够显著地提高银纳米线柔性透明导电膜的导电性，且处理透光性并未有明显改变，从而改善了银纳米线柔性透明导电膜透光性和导电性的匹配度。

Description

一种提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法。
背景技术
透明导电膜作为电子器件的核心部件之一，在触摸屏领域有着重要的应用。目前应用最广泛的透明导电膜是氧化铟锡(ITO)，但是ITO的生产和应用存在着一些弊端。首先，由于铟资源的日益匮乏和氧化铟锡溅射到基底上的工艺复杂，导致ITO成本日益增高。其次，由于ITO的脆性较高，容易碎裂，使其难以满足柔性透明导电膜的应用要求。近年来，银纳米线作为ITO材料的重要替代物得到了大量的研究。其中，透光性和导电性是银纳米线柔性透明导电膜的研究重点，尤其是透光性和导电性的匹配性问题，但是往往在高透光率时，导电性不理想；或者在导电率高时，透光率比较低。因此，银纳米线柔性透明导电膜同时兼具理想的导电性和高透光率是现在亟需解决的问题。
专利号为CN104134484A公开了基于纳米银线的柔性透明导电薄膜及制备方法，该专利通过含有纳米二氧化钛的分散液对银纳米线导电层进行处理，使纳米二氧化钛颗粒渗入银纳米线网格，一定程度上可以提高银纳米线导电膜的导电性，但银纳米线柔性透明导电膜同时兼具理想的导电性和高透光率的问题依然没有得到很好的解决。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法。
为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：
本发明的提高银纳米线柔性透明导电膜导电性能的方法，包括：
步骤1将银纳米线分散溶液涂在基底上形成银纳米线网格；
步骤2将基体液铺展在银纳米线层，经干燥固化、冷却后，剥离基体即获得银纳米线柔性透明导电膜；
步骤3用新鲜配制的银源-弱还原剂处理液对银纳米线柔性透明导电膜进行润湿，并迅速风干处理即可；
所述的银源为硝酸银，所述的弱还原剂为多巴胺、抗坏血酸或者柠檬酸钠中的一种。
进一步的，所述银纳米线分散溶液的溶剂为水、乙醇或异丙醇中的一种，所述分散溶液的浓度为5-15mg/mL。
进一步的，所述基底为玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
进一步的，所述基体液为聚乙烯醇(PVA)、聚二甲基硅氧烷或聚萘二甲酸乙二醇酯溶液中的一种。
进一步的，所述硝酸银在乙醇中的浓度约为1-3×10-3mol/L。
进一步的，所述弱还原剂在乙醇中的浓度为1-3×10-3mol/L。
本发明的有益效果为：
本发明通过以硝酸银为银源，在银纳米线网格中原位形成牢固结合的同质微颗粒—银纳米颗粒，能够显著地提高银纳米线柔性透明导电膜的导电性；且处理后银纳米线柔性透明导电膜的透光性并未有明显改变，从而改善了银纳米线柔性透明导电膜透光性和导电性的匹配度。本发明的方法兼备操作简单，经济、高效的优点。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的提高银纳米线柔性透明导电膜导电性能的方法，包含：
步骤1将银纳米线分散溶液涂在基底上形成银纳米线网格；
步骤2将基体液铺展在银纳米线层，经干燥固化、冷却后，剥离基体即获得银纳米线柔性透明导电膜；
步骤3用新鲜配制的银源-弱还原剂处理液对银纳米线柔性透明导电膜进行润湿，并迅速风干处理即可；
所述的银源为硝酸银，所述硝酸银在乙醇中的浓度约为1-3×10-3mol/L。所述的弱还原剂为多巴胺、抗坏血酸或者柠檬酸钠中的一种，所述弱还原剂在乙醇中的浓度为1-3×10-3mol/L。
作为优选，所述银纳米线分散溶液的溶剂为水、乙醇或异丙醇中的一种，所述分散溶液的浓度为5-15mg/mL；所制备得到的银纳米线的直径为20-100nm。
作为优选，所述基底为玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
作为优选，所述基体液为聚乙烯醇(PVA)、聚二甲基硅氧烷或聚萘二甲酸乙二醇酯溶液中的一种。
采用银源-弱还原剂处理液处理导电膜过程中，可以通过适量的硝酸来调节PH以控制银纳米颗粒的形成速率。
实施例1
采用PVA为基体，按质量比PVA:H2O＝1:10放入三颈烧瓶中，80℃下水浴加热搅拌3h，冷却至室温得PVA水溶液备用。
选用PET膜或者玻璃片基底，将配制好的银纳米线溶液用Mayer棒均匀地涂布于基底，待银纳米线层自然晾干后，将PVA水溶液铺展到银纳米层上，随后整体转入真空干燥箱中，真空状态下，40℃和70℃下分别干燥2h，将表层的PVA膜固化、冷却后，将表层的PVA膜从基底上剥离即得银纳米线填埋在PVA表面的银纳米线柔性透明导电膜。
取0.01-0.03g硝酸银加入到50mL分析纯级别的乙醇中，电磁搅拌使其充分溶解后加入浓硝酸调节溶液的PH值至1～3，再加入0.01-0.03g弱还原剂于其中，超声搅拌得到银源-弱还原剂处理液。
将新鲜配制好的银源-弱还原剂处理液润湿银纳米线柔性透明导电膜，并迅速风干即可。
实施例2
银源—弱还原剂处理液对不同直径银纳米线柔性透明导电膜处理效果测试：
按照实施例1的方法，配置银纳米线直径约为20nm、35nm、70nm的柔性透明导电膜，采用新鲜配制的银源-弱还原剂处理液进行处理后，其结果如表1所示：
表1 银源-弱还原剂处理液处理银纳米线直径不同的柔性透明导电膜
从表1中结果可知，不同直径的银纳米线柔性透明导电膜经过银源—弱还原剂处理液处理后导电性(以方阻表示)都有了显著的提升，而且导电膜的透光率并没有明显降低，本发明极大地提高了银纳米线柔性透明导电膜的导电性和透光性的匹配度。
实施例3
银源—弱还原剂处理液对不同导电性能银纳米线柔性透明导电膜的处理效果测试：
选用不同规格的Mayer棒将同一浓度的直径约为20nm的银纳米线涂布在基底上，其他步骤同实施例1，即可获得不同导电性能的银纳米线柔性透明导电膜，用银源—弱还原剂处理液进行处理，所得结果如表2所示：
表2 银源-弱还原剂处理液对不同导电性能银纳米线柔性透明导电膜的处理效果
由表2可知，本发明方法对不同导电性能的银纳米线柔性透明导电膜处理皆有明显效果，并且在透光率较高电阻较低时，导电性的改善更显著。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法，其特征在于，包括：
步骤1将银纳米线分散溶液涂在基底上形成银纳米线网格；
步骤2将基体液铺展在银纳米线层，经干燥固化、冷却后，剥离基体即获得银纳米线柔性透明导电膜；
步骤3用新鲜配制的银源-弱还原剂处理液对银纳米线柔性透明导电膜进行润湿，并迅速风干处理即可；
所述银源在乙醇中的浓度为1-3×10-3mol/L；
所述弱还原剂在乙醇中的浓度为1-3×10-3mol/L；
所述的银源为硝酸银，所述的弱还原剂为多巴胺、抗坏血酸或者柠檬酸钠中的一种。
2.根据权利要求1所述的提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法，其特征在于，所述银纳米线分散溶液的溶剂为水、乙醇或异丙醇中的一种，所述分散溶液的浓度为5-15mg/mL。
3.根据权利要求1所述的提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法，其特征在于，所述基底为玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
4.根据权利要求1所述的提高银纳米线柔性透明导电膜导电性的方法，其特征在于，所述基体液为聚乙烯醇(PVA)、聚二甲基硅氧烷或聚萘二甲酸乙二醇酯溶液中的一种。
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