CN108611627A - 金属青铜类化合物、其制造方法以及墨水 - Google Patents

金属青铜类化合物、其制造方法以及墨水 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种金属青铜类化合物、其制造方法以及墨水。该金属青铜类化合物由下述通式(1)所表示的化合物。在通式(1)中，A表示至少一种阳离子。M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子。x为作为A的至少一种阳离子的数目的和。y为作为M的选自过渡金属与类金属的至少两种离子的数目的和。z为氧离子的数目。x、y与z的值使通式(1)的电荷数达到平衡。本发明的金属青铜类化合物具有较佳的物性。AxMyOz (1)。

Description

金属青铜类化合物、其制造方法以及墨水
技术领域
本发明涉及一种化合物、化合物的制造方法以及具有上述化合物的墨水，且特别涉及一种金属青铜类化合物、其制造方法以及墨水。
背景技术
金属氧化物的性质稳定且用途广泛，为当今不可或缺的重点材料。在金属氧化物中，金属青铜类化合物(metal bronze compound)也广泛应用到各个领域。举例来说，金属青铜类化合物可用于制作保护膜或感测膜等。然而，如何有效地提升金属青铜类化合物的物性为目前业界不断努力的目标。
发明内容
本发明提供一种金属青铜类化合物，其具有较佳的物性。
本发明提供一种金属青铜类化合物的制造方法，其可在室温下制作金属青铜类化合物。
本发明提供一种墨水，其具有较佳的物性。
本发明提出一种金属青铜类化合物，其为由下述通式(1)所表示的化合物。
AxMyOz (1)
在通式(1)中，A表示至少一种阳离子。M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子。x为作为A的至少一种阳离子的数目的和。y为作为M的选自过渡金属与类金属的至少两种离子的数目的和。z为氧离子的数目。x、y与z的值使通式(1)的电荷数达到平衡。
本发明提出一种金属青铜类化合物的制造方法，包括下列步骤。将选自过渡金属前驱物与类金属前驱物的至少两种前驱物与阳离子前驱物于溶剂中进行混合。使过渡金属前驱物与类金属前驱物的至少两种前驱物与阳离子前驱物进行反应，而获得通式(1)所表示的金属青铜类化合物。
AxMyOz (1)
在通式(1)中，A表示至少一种阳离子。M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子。x为作为A的至少一种阳离子的数目的和。y为作为M的选自过渡金属与类金属的至少两种离子的数目的和。z为氧离子的数目。x、y与z的值使通式(1)的电荷数达到平衡。
本发明提供一种墨水，其包括上述金属青铜类化合物。
基于上述，在本发明所提出的金属青铜类化合物中，由于通式(1)中的M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子，因此金属青铜类化合物可具有较佳的物性。此外，本发明所提出的金属青铜类化合物的制造方法可在室温下进行。另外，由于本发明所提出的墨水具有上述金属青铜类化合物，因此可具有较佳的物性，且能够适用于各种湿式制程而不会衍生额外的制作成本及制程难度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所示附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的金属青铜类化合物的制造流程图。
附图标记说明：
S100、S102：步骤
具体实施方式
本实施例提供一种金属青铜类化合物，其为由下述通式(1)所表示的化合物。
AxMyOz (1)
在通式(1)中，A表示至少一种阳离子。作为A的阳离子例如是氢离子、碱金属离子、碱土金属离子、稀土金属离子、铵类离子或其组合。举例来说，阳离子可为氢离子(H)、锂离子(Li)、钠离子(Na)、钾离子(K)、铷离子(Rb)、铯离子(Cs)、银离子(Ag)或其组合。然而，本发明的作为A的阳离子并不限于上述列举的阳离子。
M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子。过渡金属例如是钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、铌(Nb)、钽(Ta)、铼(Re)、钌(Ru)、铂(Pt)或其组合，但本发明并不以此为限。类金属例如是硅(Si)、硼(B)、锗(Ge)、砷(As)或其组合，但本发明并不以此为限。
x为作为A的至少一种阳离子的数目的和。y为作为M的选自过渡金属与类金属的至少两种离子的数目的和。z为氧离子的数目。x、y与z的值使通式(1)的电荷数达到平衡。
基于上述实施例可知，在上述金属青铜类化合物中，由于通式(1)中的M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子，因此金属青铜类化合物可具有较佳的物性。举例来说，本实施例的金属青铜类化合物可具有高导电性、折射率可调整或能够吸收可见光等较佳的物性。此外，本实施例的金属青铜类化合物可在室温下进行制作。
图1为本发明一实施例的金属青铜类化合物的制造流程图。
请参照图1，进行步骤S100，将选自过渡金属前驱物与类金属前驱物的至少两种前驱物与阳离子前驱物于溶剂中进行混合。
过渡金属前驱物例如是过渡金属烷氧化物(metal alkoxide)，类金属前驱物例如是类金属烷氧化物(metalloid alkoxide)，但本发明并不以此为限。上述烷氧化物可具有一个以上的烷氧基。举例来说，上述烷氧化物可为甲氧化物(methoxide)、乙氧化物(ethoxide)、丙氧化物(propoxide)、丁氧化物(butoxide)、异丙氧化物(isopropoxide)、异丁氧化物(isobutoxide)、2-乙基己基氧化物(2-ethylhexyloxide)、氧化三甲氧化物(oxytrimethoxide)、氧化三乙氧化物(oxytriethoxide)、氧化三丙氧化物(oxytripropoxide)、氧化三异丙氧化物(oxytriisopropoxide)或其组合。
此外，在过渡金属前驱物中，过渡金属例如是钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、铌(Nb)、钽(Ta)、铼(Re)、钌(Ru)、铂(Pt)或其组合，但本发明并不以此为限。在类金属前驱物中，类金属例如是硅(Si)、硼(B)、锗(Ge)、砷(As)或其组合，但本发明并不以此为限。阳离子前驱物例如是金属乙酰丙酮化物(metal acetylacetonate)、金属乙酸盐(metal acetate)、金属碳酸盐(metalcarbonate)、金属碳酸氢盐(metal bicarbonate)、过氧化氢(hydrogen peroxide)或其组合，但本发明并不以此为限。在阳离子前驱物中，阳离子例如是氢离子、碱金属离子、碱土金属离子、稀土金属离子、铵类离子或其组合。举例来说，阳离子可为氢离子(H)、锂离子(Li)、钠离子(Na)、钾离子(K)、铷离子(Rb)、铯离子(Cs)、银离子(Ag)或其组合。然而，本发明的阳离子前驱物中的阳离子并不限于上述列举的阳离子。
溶剂可采用一种或多种溶剂。举例来说，溶剂可为水、甲醇、乙醇、2-丙醇或其组合。
在选自过渡金属前驱物与类金属前驱物的至少两种前驱物、阳离子前驱物与溶剂的混合溶液中，选自过渡金属前驱物与类金属前驱物的至少两种前驱物的摩尔浓度例如是0.001M至5M，阳离子前驱物的摩尔浓度例如是0.004M至40M。
进行步骤S102，使过渡金属前驱物与类金属前驱物的至少两种前驱物与阳离子前驱物进行反应，而获得通式(1)所表示的金属青铜类化合物。通式(1)已于前文中进行详尽的说明，故于此不再重复说明。
AxMyOz (1)
上述反应可在室温下进行，此时反应与老化(ageing)会同时进行。室温一般可定义为4℃～40℃。详细来说，上述前驱物于室温下进行混合后会自行发生不可逆的化学反应而产生金属青铜类化合物。此外，在反应过程中，可不需再额外加热、添加酸或添加碱，且无剧烈放热反应，故无需冰浴，只需等待反应自行终止。
在室温下进行反应的情况，反应时间例如是6小时至28天。举例来说，反应时间可为24小时、48小时、72小时或92小时，但本发明并不以此为限。所属技术领域具有通常知识者可依据制程需求来调整反应时间。
另一方面，若要加速反应，上述反应也可在低温下进行。即可将混合溶液加热至低温范围来进行反应。低温一般可定义为大于40℃至200℃以下，如大于40℃至180℃以下。在低温进行反应的情况下，反应时间例如是5分至96小时，但本发明并不以此为限。所属技术领域具有通常知识者可依据制程需求来调整反应时间。
此外，在低温下进行反应之后，可将混合溶液冷却至室温进行熟成。熟成时间例如是0分至14天。举例来说，熟成时间可为24小时、48小时、72小时或92小时，但本发明并不以此为限。所属技术领域具有通常知识者可依据制程需求来调整熟成时间。
在进行上述反应后，具有金属青铜类化合物的混合溶液可作为墨水使用。在其他实施例中，也可选择性地在具有金属青铜类化合物的混合溶液中额外添加其他溶剂和/或添加剂之后，再作为墨水使用，由此可进一步调整墨水的黏度、张力、挥发性、成膜后的孔隙度以及成膜均匀度与附着度。由此可知，本实施例的墨水包括金属青铜类化合物，且还可包括溶剂。此外，墨水还可选择性地包括其他溶剂和/或添加剂，以调整墨水的特性。
另外，本实施例的墨水可用以形成各种功能性膜，例如保护膜、感测膜(如，有机挥发性气体感测膜)或光催化膜等。由于本实施例的墨水具有上述金属青铜类化合物，因此墨水可具有较佳的物性，且能够适用于各种湿式制程而不会衍生额外的制作成本及制程难度。膜的形成方法例如是将墨水进行沉积。墨水沉积的方法例如是印刷法、旋转涂布法(spin coating)、喷涂法(spray coating)、浸涂法(dip coating)或卷对卷法(roll toroll)等。印刷法例如是三维打印法、喷墨印刷法、凹版印刷法、网版印刷法、弹性印刷法或平版印刷法等。
另一方面，由于墨水所形成的具有金属青铜类化合物的湿膜在形成干膜时膜厚会改变，若基板上已先形成其他沉积材料，上述膜厚的改变会使已沉积材料因毛细现象变得更致密与平坦。此外，若原沉积材料较不稳定，在已沉积材料的表面形成金属青铜类化合物膜，可提供保护效果。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种金属青铜类化合物，其特征在于，其为由下述通式(1)所表示的化合物，
AxMyOz (1)
在所述通式(1)中，A表示至少一种阳离子，M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子，
x为作为A的所述至少一种阳离子的数目的和，y为作为M的选自所述过渡金属与所述类金属的所述至少两种离子的数目的和，z为氧离子的数目，
x、y与z的值使所述通式(1)的电荷数达到平衡。
2.根据权利要求1所述的金属青铜类化合物，其特征在于，作为A的所述至少一种阳离子包括氢离子、碱金属离子、碱土金属离子、稀土金属离子、铵类离子或其组合。
3.根据权利要求1所述的金属青铜类化合物，其特征在于，作为A的所述至少一种阳离子包括氢离子、锂离子、钠离子、钾离子、铷离子、铯离子、银离子或其组合。
4.根据权利要求1所述的金属青铜类化合物，其特征在于，所述过渡金属包括钛、锆、铪、钼、钨、钒、铜、铁、钴、镍、锰、铌、钽、铼、钌、铂或其组合。
5.根据权利要求1所述的金属青铜类化合物，其特征在于，所述类金属包括硅、硼、锗、砷或其组合。
6.一种金属青铜类化合物的制造方法，其特征在于，包括：
将选自过渡金属前驱物与类金属前驱物的至少两种前驱物与阳离子前驱物于溶剂中进行混合；以及
使所述过渡金属前驱物与所述类金属前驱物的所述至少两种前驱物与所述阳离子前驱物进行反应，而获得由下述通式(1)所表示的金属青铜类化合物，
AxMyOz (1)
在所述通式(1)中，A表示至少一种阳离子，M表示选自过渡金属与类金属的至少两种离子，
x为作为A的所述至少一种阳离子的数目的和，y为作为M的选自所述过渡金属与所述类金属的所述至少两种离子的数目的和，z为氧离子的数目，
x、y与z的值使所述通式(1)的电荷数达到平衡。
7.根据权利要求6所述的金属青铜类化合物的制造方法，其特征在于，所述过渡金属前驱物包括过渡金属烷氧化物，且所述类金属前驱物包括类金属烷氧化物。
8.根据权利要求6所述的金属青铜类化合物的制造方法，其特征在于，所述阳离子前驱物包括金属乙酰丙酮化物、金属乙酸盐、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐、过氧化氢或其组合。
9.根据权利要求6所述的金属青铜类化合物的制造方法，其特征在于，所述反应在室温或低温下进行。
10.一种墨水，其特征在于，包括根据权利要求1所述的金属青铜类化合物。
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