CN110473670A - 一种纳米导电膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种纳米导电膜的制造方法，包括以下步骤：将导电物质的纳米材料溶解到溶剂中，并将纳米材料分散形成均匀的导电物质溶液；利用微孔滤膜对导电物质溶液进行抽滤，抽滤后导电物质附在微孔滤膜上；将附有导电物质的微孔滤膜进行常温风干或者低温烘干；待微孔滤膜完全干燥后，将附在微孔滤膜上的导电物质层从微孔滤膜上剥离即得到导电膜。本发明利用溶液自身的重力作用下，在微孔滤膜过滤并形成一张平整的导电膜，然后将该导电膜从微孔滤膜上剥离，可以极大缩短导电膜的干燥时间，并得到厚度较大的且不需衬底支撑的导电膜，形状保持完好，由于导电膜的厚度增加，使得导电性能增强。

Description

一种纳米导电膜的制造方法
技术领域
本发明涉及导电膜技术领域，具体涉及一种纳米导电膜的制造方法。
背景技术
导电膜是具有导电功能的薄膜。导电薄膜的荷电载流子在输运过程中受到表面和界面的散射，当薄膜的厚度可与电子的自由程相比拟时，在表面和界面的影响将变得显著，这个现象称为薄膜的尺寸效应。它等效于载流子的自由程减小，因此与同样材料的块体相比，薄膜的电导率较小。纳米导电物质由于具有优异的物理化学性质，纳米导电物质常被用于柔性超级电容器、离子电池、应变传感器等领域，而利用纳米导电物质制造的导电膜由于具有高导电性能也越来越受到人们的关注。
目前，如何制备出纳米导电膜也是本领域技术人员正不断在探索的问题。现有的获得纳米导电膜的方法有滴涂法、涂布法、旋涂法和真空抽滤法：(1)滴涂法：配制均匀分散的导电纳米物质溶液，通过吸管滴加到衬底上，在常温或者加热条件下干燥。这种方法要求溶液与衬底表面表面张力小，同时干燥过程容易受到外部环境的影响，例如风、衬底所在位置的平整程度，升温速率。(2)涂布法：配制均匀溶液，通过粘有纳米物质溶的滚筒在存底上来回涂布。该方法很难定量获得导电膜，每次使用后，会有纳米物质粘在滚筒，造成纳米物质的浪费。(3)旋涂法：通过泵将衬底吸附在匀胶机上，设定好转速的，通过控制转速来控制导电膜的厚度。这种方法操作过程繁琐，获得的膜的厚度受到限制，同时衬底的大小也受到泵的吸附力的限制。(4)真空抽滤法由于其操作方便，制备过程消耗时间少，且制得的膜可以脱离衬底独立存在，与其他成膜方法相比，制得的膜更为均匀，平整，膜的厚度可以在较大的范围内控制，受到人们关注。然而真空抽滤法面临的最大问题就是如何从衬底上将导电材料膜完整剥落。如果纳米导电材料膜太薄，则无法从衬底上剥落完整的膜；而如果膜太厚，完全干燥后的膜表面会出现裂纹。
由上可知，现有的获得纳米物质导电膜的方法都需要衬底去支撑，这要求衬底与导电物质溶液接触时要保持小的表面张力，同时获得的导电膜的厚度也受到了限制，虽然通过反复多次的操作能到使导电膜的厚度增大，但增大的程度有限，同时需要耗费大量的时间，操作上增加了难度。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种纳米导电膜的制造方法，可以极大缩短导电膜的干燥时间，并得到厚度较大的且不需衬底支撑的导电膜。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种纳米导电膜的制造方法，包括以下步骤：
将导电物质的纳米材料溶解到溶剂中，并将纳米材料分散形成均匀的导电物质溶液；
利用微孔滤膜对导电物质溶液进行抽滤，抽滤后导电物质附在微孔滤膜上；
将附有导电物质的微孔滤膜进行常温风干或者低温烘干；
待微孔滤膜完全干燥后，将附在微孔滤膜上的导电物质层从微孔滤膜上剥离即得到导电膜。
由上可知，本发明利用溶液自身的重力作用下，在微孔滤膜过滤并形成一张平整的导电膜，然后将该导电膜从微孔滤膜上剥离，可以极大缩短导电膜的干燥时间，并得到厚度较大的且不需衬底支撑的导电膜，形状保持完好，由于导电膜的厚度增加，使得导电性能增强。
作为本发明的一种改进，所述步骤“将导电物质溶解到溶剂中，并将导电物质分散形成均匀的导电物质溶液”中，是利用超声波将导电物质分散在溶剂中而形成均匀的导电物质溶液。
作为本发明的一种改进，所述步骤“利用微孔滤膜对导电物质溶液抽滤，抽滤后导电物质附在微孔滤膜上”具体包括以下子步骤：
先将微孔滤膜放置在砂芯漏斗内；
然后向砂芯漏斗倒入导电物质溶液；
导电物质溶液经过微孔滤膜后被抽滤而使得导电物质附在微孔滤膜上。
作为本发明的一种改进，所述导电物质为纳米银线、酸化碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯、碳纳米管、Ti3C2和MXenes其中的任意一种或多种的组合。
作为本发明的一种改进，所述溶剂为去离子水或乙醇或异丙醇或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
作为本发明的一种改进，所述导电物质溶液的浓度为5mg/ml～20mg/ml。
作为本发明的一种改进，所述微孔滤膜为聚偏氟乙烯滤膜、混合纤维素滤膜、尼龙66滤膜、聚醚砜滤膜、聚丙烯滤膜和聚四氟乙烯滤膜其中的任意一种。
作为本发明的一种改进，所述微孔滤膜的虑孔孔径为0.22μm～0.45μm。
作为本发明的一种改进，所述溶剂为有机溶剂时，所述微孔滤膜为有机的微孔滤膜；所述溶剂为水系溶剂时，所述微孔滤膜为水系的微孔滤膜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明利用溶液自身的重力作用下，在微孔滤膜过滤并形成一张平整的导电膜，然后将该导电膜从微孔滤膜上剥离，可以极大缩短导电膜的干燥时间，并得到厚度较大的且不需衬底支撑的导电膜，形状保持完好，由于导电膜的厚度增加，使得导电性能增强。
附图说明
图1为本发明纳米导电膜的制造方法的流程图；
图2本发明实施例2得到的导电膜示意图；
图3本发明实施例3得到的导电膜示意图；
图4本发明实施例4得到的导电膜示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
实施例1
请参考图1，一种纳米导电膜的制造方法，包括以下步骤：
S1、将导电物质的纳米材料溶解到溶剂中，并将纳米材料分散形成均匀的导电物质溶液；
S2、利用微孔滤膜对导电物质溶液进行抽滤，抽滤后导电物质附在微孔滤膜上；
S3、将附有导电物质的微孔滤膜进行常温风干或者低温烘干；
S4、待微孔滤膜完全干燥后，将附在微孔滤膜上的导电物质层从微孔滤膜上剥离即得到导电膜。
由上可知，本发明利用溶液自身的重力作用下，在微孔滤膜过滤并形成一张平整的导电膜，然后将该导电膜从微孔滤膜上剥离，可以极大缩短导电膜的干燥时间，并得到厚度较大的且不需衬底支撑的导电膜，形状保持完好，由于导电膜的厚度增加，使得导电性能增强。
其中，所述溶剂为有机溶剂时，所述微孔滤膜为有机的微孔滤膜；所述溶剂为水系溶剂时，所述微孔滤膜为水系的微孔滤膜。
在本实施例中，所述步骤“将导电物质溶解到溶剂中，并将导电物质分散形成均匀的导电物质溶液”中，是利用超声波将导电物质分散在溶剂中而形成均匀的导电物质溶液。超声波可以在不染污溶液的情况下，将导电物质均匀分散在溶剂中。
在本实施例中，所述步骤“利用微孔滤膜对导电物质溶液抽滤，抽滤后导电物质附在微孔滤膜上”具体包括以下子步骤：
先将微孔滤膜放置在砂芯漏斗内；
然后向砂芯漏斗倒入导电物质溶液；
导电物质溶液经过微孔滤膜后被抽滤而使得导电物质附在微孔滤膜上。
在本实施例中，所述导电物质为纳米银线、酸化碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯、碳纳米管、Ti3C2和MXenes其中的任意一种或多种的组合。
在本实施例中，所述溶剂为去离子水或乙醇或异丙醇或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
在本实施例中，所述导电物质溶液的浓度为5mg/ml～20mg/ml。
在本实施例中，所述微孔滤膜为聚偏氟乙烯滤膜、混合纤维素滤膜、尼龙66滤膜、聚醚砜滤膜、聚丙烯滤膜和聚四氟乙烯滤膜其中的任意一种。再进一步地，所述微孔滤膜的虑孔孔径为0.22μm～0.45μm。
实施例2
在本实施例中，首先取5mg/ml的石墨烯异丙醇分散液500μl加入至100ml水中形成导电物质溶液。接着将孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜放置在砂芯漏斗中。接着将导电物质溶液倒入砂芯漏斗中开始抽滤。抽滤完成后，将微孔滤膜在常温下放置风干或者放入干燥箱40℃烘干。待微孔滤膜完全干燥后，接着弯曲微孔滤膜，将导电膜从微孔滤膜上剥离，请参考图2，并且本实施例得到的导电膜厚度为0.0037cm。
实施例3
本实施例与实施例2不同之处的是，本实施例是取10mg/ml的石墨烯异丙醇分散液2ml加入至100ml水中形成导电物质溶液，请参考图3，并且本实施例得到的导电膜厚度为0.0055cm。
实施例4
本实施例与实施例2不同之处的是，本实施例是取15mg/ml的石墨烯异丙醇分散液2ml加入至100ml水中形成导电物质溶液，请参考图4，并且本实施例得到的导电膜厚度为0.0066cm。
实施例5
本实施例与实施例2不同之处的是，本实施例是取5mg/ml的石墨烯异丙醇分散液2ml加入至100ml水中形成导电物质溶液。
实施例6
本实施例与实施例2不同之处的是，本实施例中的导电物质为2.5mg/ml酸化碳纳米管和2.5mg/ml石墨烯的组合。
实施例7
本实施例与实施例2不同之处的是，本实施例中的导电物质为2.5mg/ml的Ti2C3和2.5mg/ml的碳纳米管的组合。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纳米导电膜的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
将导电物质的纳米材料溶解到溶剂中，并将纳米材料分散形成均匀的导电物质溶液；
利用微孔滤膜对导电物质溶液进行抽滤，抽滤后导电物质附在微孔滤膜上；
将附有导电物质的微孔滤膜进行常温风干或者低温烘干；
待微孔滤膜完全干燥后，将附在微孔滤膜上的导电物质层从微孔滤膜上剥离即得到导电膜。
2.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述步骤“将导电物质溶解到溶剂中，并将导电物质分散形成均匀的导电物质溶液”中，是利用超声波将导电物质分散在溶剂中而形成均匀的导电物质溶液。
3.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述步骤“利用微孔滤膜对导电物质溶液抽滤，抽滤后导电物质附在微孔滤膜上”具体包括以下子步骤：
先将微孔滤膜放置在砂芯漏斗内；
然后向砂芯漏斗倒入导电物质溶液；
导电物质溶液经过微孔滤膜后被抽滤而使得导电物质附在微孔滤膜上。
4.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述导电物质为纳米银线、酸化碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯、碳纳米管、Ti3C2和MXenes其中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述溶剂为去离子水或乙醇或异丙醇或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
6.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述导电物质溶液的浓度为5mg/ml～20mg/ml。
7.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述微孔滤膜为聚偏氟乙烯滤膜、混合纤维素滤膜、尼龙66滤膜、聚醚砜滤膜、聚丙烯滤膜和聚四氟乙烯滤膜其中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述微孔滤膜的虑孔孔径为0.22μm～0.45μm。
9.根据权利要求1所述的纳米导电膜的制造方法，其特征在于：所述溶剂为有机溶剂时，所述微孔滤膜为有机的微孔滤膜；所述溶剂为水系溶剂时，所述微孔滤膜为水系的微孔滤膜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110993147A (zh) * 2019-12-09 2020-04-10 重庆文理学院 银纳米线透明导电薄膜的制备方法
WO2023065666A1 (zh) * 2021-10-18 2023-04-27 国防科技大学 一种大尺寸功率半导体集成电路封装互连用纳米线银膜的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060029537A1 (en) * 2003-11-20 2006-02-09 Xiefei Zhang High tensile strength carbon nanotube film and process for making the same
CN101284661A (zh) * 2007-04-13 2008-10-15 清华大学 碳纳米管薄片的制备方法
CN102351165A (zh) * 2011-06-23 2012-02-15 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 大面积自支撑碳纳米管纸及其制备方法
KR101274125B1 (ko) * 2012-01-04 2013-06-13 한국과학기술원 투명 전도성 패턴 층의 형성방법 및 투명 전도성 패턴 층이 포함된 구조체의 제조 방법
CN103219066A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 中国科学院上海硅酸盐研究所 二维石墨烯与一维纳米线复合的柔性导电薄膜及其制备方法
CN103607795A (zh) * 2013-11-29 2014-02-26 中国科学院金属研究所 一种石墨烯发热膜的制备方法
CN104627977A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种氧化石墨烯增强的复合纳米碳纸及其制备方法
CN106898435A (zh) * 2017-03-10 2017-06-27 东华大学 一种高堆积密度柔性电极材料的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060029537A1 (en) * 2003-11-20 2006-02-09 Xiefei Zhang High tensile strength carbon nanotube film and process for making the same
CN101284661A (zh) * 2007-04-13 2008-10-15 清华大学 碳纳米管薄片的制备方法
CN102351165A (zh) * 2011-06-23 2012-02-15 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 大面积自支撑碳纳米管纸及其制备方法
KR101274125B1 (ko) * 2012-01-04 2013-06-13 한국과학기술원 투명 전도성 패턴 층의 형성방법 및 투명 전도성 패턴 층이 포함된 구조체의 제조 방법
CN103219066A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 中国科学院上海硅酸盐研究所 二维石墨烯与一维纳米线复合的柔性导电薄膜及其制备方法
CN104627977A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种氧化石墨烯增强的复合纳米碳纸及其制备方法
CN103607795A (zh) * 2013-11-29 2014-02-26 中国科学院金属研究所 一种石墨烯发热膜的制备方法
CN106898435A (zh) * 2017-03-10 2017-06-27 东华大学 一种高堆积密度柔性电极材料的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110993147A (zh) * 2019-12-09 2020-04-10 重庆文理学院 银纳米线透明导电薄膜的制备方法
WO2023065666A1 (zh) * 2021-10-18 2023-04-27 国防科技大学 一种大尺寸功率半导体集成电路封装互连用纳米线银膜的制备方法

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