CN110508829A - 一种高长径比银纳米纤维的制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高长径比银纳米纤维的制备方法与应用，属于一维纳米材料的制备领域。所述制备方法具体包括如下步骤：将银盐、过渡金属盐和有机保护剂分别溶于一缩或多缩多元醇中配成溶液；将上述三种溶液充分混合，得到反应溶液；将反应溶液转移入高压反应釜中，调节温度和压力后反应制得银纳米纤维原液，然后进行分离纯化处理，最终获得平均直径20‑100nm,线长≥100μm的高长径比银纳米纤维。本发明无需引入卤素离子作为银纳米纤维合成的助剂，整体制备工艺简单，银纳米纤维产率高、均一性好、颗粒少，容易实现批量化生产，在柔性透明导电薄膜中具有广阔的应用前景。

Description

一种高长径比银纳米纤维的制备方法与应用
技术领域
本发明属于一维纳米材料的制备领域，涉及一种高长径比银纳米纤维的制备方法，同时涉及一种高长径比银纳米纤维在制备柔性透明导电薄膜中的应用。
背景技术
从显示屏围绕各面的智能手机到显示屏可以卷曲的平板电脑和PC，再到采用包裹式显示屏的智能手表，未来市场对于柔性显示的需求正急剧增长。透明导电薄膜作为柔性屏幕的重要组成部分，将成为未来柔性显示市场的主角。
透明导电薄膜是显示及触控的关键材料，传统的氧化铟锡(ITO)膜的主要特性是其“光学透明”和“电学传导”的组合，是传统刚性电子器件制作的主要材料之一。然而，ITO中含量最高的铟是一种稀有金属，其在地壳中的分布量较少，又因连年开采而逐年减少，直接导致其价格逐年暴涨。另外，ITO导电薄膜的膜层较为脆弱，缺乏柔韧性，使其在使用过程中必须加入玻璃作为保护层，这不仅增加了工艺生产的难度，同时也限制了触摸屏向可挠式、柔性化发展的方向。因此催生了纳米银线、石墨烯、导电聚合物、纳米碳管、金属网格等多种ITO的替代技术。
相比之下，由于纳米银线线宽较小，因而不存在莫瑞干涉现象，银线技术制成的导电薄膜相比于金属网格技术制成的导电薄膜可以达到更优异的透光性和耐曲挠性。另一方面，纳米银线透明导电薄膜具有较小的弯曲半径，且在弯曲时电阻变化率较小，应用在具有曲面显示的设备上更具优势。此外，由于无需真空、高温等苛刻的制备条件，可大大降低成本，实现批量化生产，使纳米银线成为唯一一个具有现实应用前景的ITO替代材料，成为柔性屏幕制作的首选材料。
此外，从柔性透明导电薄膜的综合性能考虑，更希望得到线径小、长径比大、均匀度高的纳米银线。在固定线密度的条件下，纳米银线的线径越小，其导电膜的雾度越低、透光率越高。较大的长径比则有利于纳米银线搭接成的网络结构中节点间的接触电阻较小，可以有效地降低方阻、提高薄膜透光率。而均匀度差、伴随有大量纳米颗粒和纳米棒的导电薄膜其网络结构中的节点偏多，导致方阻较高，透明度明显偏低。因此，能够制备出线径小、长径比大、均匀度高的纳米银线成为制作柔性透明导电薄膜的关键技术。
目前，在纳米银线的制备方法中，研究最为广泛最为透彻的是多元醇还原法。Zeng等(Joumal of Materials Chemistry A,3(2015):1410-1416)在聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液中注入氯化钠和硝酸银的乙二醇溶液获得氯化银晶种，30分钟后以2mL/min的速度再次注入硝酸银的乙二醇溶液，在170℃下反应得到直径为40～60nm，长度～30μm的纳米银线。Liu等(RSC Advances,4(2014):59226-59232)在含有聚乙烯吡咯烷酮和氯化钠的乙二醇溶液中分两步引入硝酸银的乙二醇溶液，在160℃下加热合成了直径为60～110nm，长度为10～15μm的纳米银线。但该方法制备过程复杂、需多步完成，在大规模批量生产中会有形貌不易控制等缺点。同时，该方法制得的纳米银线直径基本都在40nm以上，长径比在1000以下。现在也已经有多数报道采用溶剂热法合成纳米银线，虽然所报道的工艺都能制备出纳米银线，但制备出的纳米银线中含有大量纳米颗粒和纳米棒，长短分布不均匀现象比较严重，产率较低，而且批次稳定性和重复性较差。
因此，如何实现线径小、长径比大、产率高的纳米银线的制备且制备出来的纳米银线颗粒少、长短均匀性好成为制约柔性透明电极实现工业化应用急需解决的重大难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高长径比银纳米纤维的制备方法与应用，所制得的银纳米纤维平均直径20-100nm,线长≥100μm、颗粒少、长短分布均匀，且产率高、批次稳定性佳，用这种方法合成的高长径比银纳米纤维有望实现低方阻、低雾度、高透光率的柔性透明导电薄膜的制备。
为了达到以上技术效果，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：
(1)将银盐、过渡金属盐、有机保护剂分别溶于一缩或多缩多元醇中形成溶液a、溶液b和溶液c；
(2)将溶液a、溶液b和溶液c搅拌混合均匀，得到溶液d；
(3)将溶液d转移入高压反应釜中，调节反应温度和反应压力，并保持一段时间，即制得高长径比银纳米纤维原液；
(4)将步骤(3)所得的高长径比银纳米纤维原液经多次洗涤和纯化处理后，即获得所述高长径比银纳米纤维。
优选的，所述银盐选自醋酸银、羧酸银、乙酰丙酮银及其他带有有机阴离子的银盐化合物中的一种或多种；所述多元醇选自一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、一缩二丙三醇、二缩三乙二醇、二缩三丙二醇、二缩三丙三醇及其他多缩多元醇或其衍生物中的一种或多种；所述有机保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇的多嵌段共聚物及其衍生物中一种或多种；过渡金属盐选自除银元素之外的其他具有可变价态的过渡金属盐中的一种或多种，特别地，该过渡金属盐不含卤素离子。
优选的，所述溶液d中有机保护剂与银盐的摩尔比为0.1:1～20:1，过渡金属盐与银盐的摩尔比为0.0001:1～0.5:1。
优选的，所述溶液a中银盐的摩尔体积浓度为0.001mol/L～2.00mol/L，所述溶液b中过渡金属盐的摩尔体积浓度为0.0001mol/L～0.020mol/L，所述溶液c中有机保护剂的摩尔体积浓度为0.001mol/L～20mol/L。
优选的，所述有机保护剂的分子量Mw为30000～3000000。
优选的，所述溶液a和溶液b、溶液c混合时搅拌温度为0℃～30℃，搅拌速度为0r/s～100r/s，搅拌时间为1min～120min。
优选的，所述反应温度为80℃～300℃，升温速率为1℃/min～20℃/min，反应压力为0.1MPa～20MPa，反应时间为20min～1440min。
优选的，所述反应溶液d的体积占高压反应釜总体积的5-90％。
优选的，所述反应釜达到特定压力过程中增压所用气体为高纯氮气、氩气或其他惰性气体的一种或多种。
此外，本发明还公开保护上述高长径比银纳米纤维在制备柔性透明导电薄膜中的应用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供的一种高长径比银纳米纤维的制备方法与应用，具有如下优异效果：
(1)本发明的方法无需添加卤素离子、工艺流程简单、批次稳定性好，容易实现银纳米纤维的批量化生产；
(2)本发明制备得到的银纳米纤维的平均直径为20～100nm,平均长度≥100μm，纳米颗粒和纳米棒较少、长短均匀性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明公开高长径比银纳米纤维的制备方法的工艺流程图。
图2为本发明实施例1制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
图3为本发明实施例2制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
图4为本发明实施例3制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
图5为本发明实施例4制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
图6为本发明实施例5制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
图7为本发明实施例6制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
图8为本发明实施例7制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
图9为本发明对比例1制备的银纳米纤维的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例及说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
请参见说明书附图1，本发明公开保护一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将银盐、过渡金属盐、有机保护剂分别溶于一缩或多缩多元醇中形成溶液a、溶液b和溶液c；
(2)将溶液a、溶液b和溶液c搅拌混合均匀，得到溶液d；
(3)将溶液d转移入高压反应釜中，调节反应温度和反应压力，并保持一段时间，即制得高长径比银纳米纤维原液；
(4)将步骤(3)所得的高长径比银纳米纤维原液经多次洗涤和纯化处理后，即获得所述高长径比银纳米纤维。
为了进一步优化上述技术方案，银盐选自醋酸银、羧酸银、乙酰丙酮银及其他带有有机阴离子的银盐化合物中的一种或多种；多元醇选自一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、一缩二丙三醇、二缩三乙二醇、二缩三丙二醇、二缩三丙三醇及其他多缩多元醇或其衍生物中的一种或多种；有机保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇的多嵌段共聚物及其衍生物中一种或多种；过渡金属盐选自除银元素之外的其他具有可变价态的过渡金属盐中的一种或多种，特别地，该过渡金属盐不含卤素离子。
为了进一步优化上述技术方案，溶液d中有机保护剂与银盐的摩尔比为0.1:1～20:1，过渡金属盐与银盐的摩尔比为0.0001:1～0.5:1。
为了进一步优化上述技术方案，溶液a中银盐的摩尔体积浓度为0.001mol/L～2.00mol/L，所述溶液b中过渡金属盐的摩尔体积浓度为0.0001mol/L～0.020mol/L，所述溶液c中有机保护剂的摩尔体积浓度为0.001mol/L～20mol/L。
为了进一步优化上述技术方案，有机保护剂的分子量Mw为30000～3000000。
为了进一步优化上述技术方案，溶液a和溶液b、溶液c混合时搅拌温度为0℃～30℃，搅拌速度为0r/s～100r/s，搅拌时间为0min～120min。
为了进一步优化上述技术方案，反应温度为80℃～300℃，升温速率为1℃/min～20℃/min，反应压力为0.1MPa～20MPa，反应时间为20min～1440min。
为了进一步优化上述技术方案，反应溶液d的体积占高压反应釜总体积的5-90％。
为了进一步优化上述技术方案，反应釜达到特定压力过程中增压所用气体为高纯氮气、氩气或其他惰性气体的一种或多种。
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术方案和有益效果，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将0.5g硝酸银和3.0g聚乙烯吡咯烷酮-聚乙二醇二嵌段共聚物(分子量Mw＝650000)和0.025g硝酸锰分别溶于100mL、50mL、50mL的一缩二丙二醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在25℃，搅拌速度为30r/s下混合10min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以2℃/min的升温速率升至190℃，并充入高纯氮气增压至0.5MPa，并在该反应条件下保持3h；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，即可获得平均直径40nm,平均长度120μm，产率高达90％的银纳米纤维，而且银纳米纤维的长短均匀性好，银纳米颗粒和纳米棒较少。
实施例2
一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将0.5g硝酸银和0.06g聚乙烯吡咯烷酮-聚乙二醇二嵌段共聚物(分子量Mw＝100000)和0.004g硝酸铜分别溶于70mL、20mL、10mL的一缩二乙二醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在15℃，搅拌速度为30r/s下混合30min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以5℃/min的升温速率升至150℃，并充入高纯氮气增压至10MPa，并在该反应条件下保持6h；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，即可获得平均直径20nm,平均长度100μm，产率高达90％的银纳米纤维，而且银纳米纤维的长短均匀性好，银纳米颗粒和纳米棒较少。
实施例3
一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将0.8g醋酸银和0.05g聚乙烯吡咯烷酮-聚乙二醇二嵌段共聚物(分子量Mw＝500000)和0.12g硝酸铁分别溶于100mL、80mL、70mL的二缩三乙二醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在30℃，搅拌速度为50r/s下混合40min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以10℃/min的升温速率升至170℃，并充入高纯氩气增压至5MPa，并在该反应条件下保持2h；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，即可获得平均直径100nm,平均长度120μm，产率高达90％的银纳米纤维，而且银纳米纤维的长短均匀性好，银纳米颗粒和纳米棒较少。
实施例4
一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将1.8g硝酸银和0.074g聚乙烯吡咯烷酮-聚乙二醇二嵌段共聚物(分子量Mw＝2000000)和0.47g硝酸铬分别溶于100mL、50mL、50mL的二缩三丙三醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在25℃，搅拌速度为0r/s下混合120min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以10℃/min的升温速率升至175℃，并充入高纯氩气增压至4MPa，并在该反应条件下保持5h；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，即可获得平均直径80nm,平均长度250μm，产率高达90％的银纳米纤维，而且银纳米纤维的长短均匀性好，银纳米颗粒和纳米棒较少。
实施例5
一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将0.7g硝酸银和0.03g聚乙烯吡咯烷酮-聚乙二醇二嵌段共聚物(分子量Mw＝3000000)和0.27g硝酸锌分别溶于80mL、10mL、10mL的二缩三丙二醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在25℃，搅拌速度为30r/s下混合30min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以5℃/min的升温速率升至155℃，并充入高纯氩气增压至6MPa，并在该反应条件下保持6h；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，即可获得平均直径30nm,平均长度110μm，产率高达90％的银纳米纤维，而且银纳米纤维的长短均匀性好，银纳米颗粒和纳米棒较少。
实施例6
一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将1.35g羧酸银和9.77g聚乙烯吡咯烷酮(分子量Mw＝30000)和0.00017g硝酸钴分别溶于300mL、100mL、50mL的一缩二丙三醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在0℃，搅拌速度为100r/s下混合1min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以20℃/min的升温速率升至300℃，并充入高纯氩气增压至0.1MPa，并在该反应条件下保持20min；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，即可获得平均直径50nm,平均长度160μm，产率高达90％的银纳米纤维，而且银纳米纤维的长短均匀性好，银纳米颗粒和纳米棒较少。
实施例7
一种高长径比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将3.68g乙酰丙酮银和0.099g聚乙烯吡咯烷酮(分子量Mw＝1800000)和1.59g硝酸镍分别溶于10mL、10mL、5mL的二缩三丙二醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在30℃，搅拌速度为1r/s下混合120min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以1℃/min的升温速率升至80℃，并充入高纯氩气增压至20MPa，并在该反应条件下保持24h；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，即可获得平均直径20nm,平均长度200μm，产率高达90％的银纳米纤维，而且银纳米纤维的长短均匀性好，银纳米颗粒和纳米棒较少。
对比例1
一种比银纳米纤维的制备方法，具体如下：
(1)将0.5g硝酸银和3.0g聚乙烯吡咯烷酮(分子量Mw＝650000)和0.025g氯化钠分别溶于100mL、50mL、50mL的乙二醇中依次形成溶液a,b,c，备用；
(2)将溶液a-c在25℃，搅拌速度为30r/s下混合10min，得到反应溶液d；
(3)将反应溶液d移入500mL的高压反应釜中，以2℃/min的升温速率升至190℃，并充入高纯氮气增压至0.5MPa，并在该反应条件下保持3h；
(4)将制得的银纳米纤维原液用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤和纯化处理，得到平均直径210～600nm，平均长度2～100μm，产率40％的银纳米纤维。
此外，发明人将本发明制备得到的银纳米纤维应用于柔性透明导电薄膜中，同时测试所制作的柔性透明导电薄膜的光电性能和耐弯折性能，具体实验步骤及测试结果如下：
(1)将经过纯化处理的银纳米纤维分散在含有基体树脂的溶剂体系中，制成银纳米纤维导电墨水，通过自动涂布机将其涂布在PET基材上，置于100℃～150℃的恒温干燥箱中固化10min～50min，得到柔性透明导电薄膜。
(2)采用四探针电阻测试仪对柔性透明导电薄膜进行方阻测试，将四探针探头垂直置于透明导电薄膜的表面进行测试。
(3)采用透光率/雾度测试仪对柔性透明导电薄膜进行透光率/雾度测试，将透明导电薄膜装置于样品台上进行测试。
(4)将制作的柔性透明导电薄膜进行500次的弯曲试验，弯曲半径r为2mm，然后利用四探针电阻测试仪测试弯曲后柔性透明导电薄膜的方阻变化。
具体测试结果如下表1所示：
表1银纳米纤维柔性透明导电薄膜的透光率、雾度及方阻
通过表1的数据对比可以发现，本发明制备的透明导电薄膜具有更高的透光率(＞90％)；更低的雾度(＜2.5％)以及更好的耐抗弯折性能，因此，具有较好的应用前景。这是由于高长径比、均一性好的银纳米纤维倾向于建立更加稀疏和有效的渗透网络，从而提供更长的渗透路径，使得银纳米纤维相互间搭接的机会减少，从而减少搭接电阻的存在，降低整个导电网络的电阻；另一方面，更加稀疏的银纳米纤维网络，可有效提升可见光的透过率，从而提高柔性透明导电薄膜的透光率并降低导电薄膜的雾度。

Claims (10)

1.一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将银盐、过渡金属盐、有机保护剂分别溶于一缩或多缩多元醇中形成溶液a、溶液b和溶液c；
(2)将溶液a、溶液b和溶液c搅拌混合均匀，得到溶液d；
(3)将溶液d转移入高压反应釜中，调节反应温度和反应压力，并保持一段时间，即制得高长径比银纳米纤维原液；
(4)将步骤(3)所得的高长径比银纳米纤维原液经多次洗涤和纯化处理后，即获得所述高长径比银纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述银盐选自醋酸银、羧酸银、乙酰丙酮银及其他带有有机阴离子的银盐化合物中的一种或多种；所述多元醇选自一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、一缩二丙三醇、二缩三乙二醇、二缩三丙二醇、二缩三丙三醇及其他多缩多元醇或其衍生物中的一种或多种；所述有机保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇的多嵌段共聚物及其衍生物中一种或多种；所述过渡金属盐选自除银元素之外的其他具有可变价态的过渡金属盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述溶液d中有机保护剂与银盐的摩尔比为0.1:1～20:1，过渡金属盐与银盐的摩尔比为0.0001:1～0.5:1。
4.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述溶液a中银盐的摩尔体积浓度为0.001mol/L～2.00mol/L，所述溶液b中过渡金属盐的摩尔体积浓度为0.0001mol/L～0.020mol/L，所述溶液c中有机保护剂的摩尔体积浓度为0.001mol/L～20mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述有机保护剂的分子量Mw为30000～3000000。
6.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述溶液a和溶液b、溶液c混合时搅拌温度为0℃～30℃，搅拌速度为0r/s～100r/s，搅拌时间为1min～120min。
7.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述反应温度为80℃～300℃，升温速率为1℃/min～20℃/min，反应压力为0.1MPa～20MPa，反应时间为20min～1440min。
8.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述反应溶液d的体积占高压反应釜总体积的5-90％。
9.根据权利要求1所述的一种高长径比银纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述反应釜达到特定压力过程中增压所用气体为高纯氮气、氩气或其他惰性气体的一种或多种。
10.如权利要求1所述的方法制备的银纳米纤维在制备柔性透明导电薄膜中的应用。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103157807A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 财团法人工业技术研究院 纳米银线之制备方法
CN105081349A (zh) * 2015-10-09 2015-11-25 重庆文理学院 一种高长径比银纳米线的制备方法
US20160332234A1 (en) * 2014-01-20 2016-11-17 The University Of Shiga Prefecture Silver nanowire production method
CN108025367A (zh) * 2015-09-30 2018-05-11 昭和电工株式会社 金属纳米线的制造方法
CN108436102A (zh) * 2018-05-28 2018-08-24 陕西科技大学 一种高长径比纳米银线的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103157807A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 财团法人工业技术研究院 纳米银线之制备方法
US20160332234A1 (en) * 2014-01-20 2016-11-17 The University Of Shiga Prefecture Silver nanowire production method
CN108025367A (zh) * 2015-09-30 2018-05-11 昭和电工株式会社 金属纳米线的制造方法
CN105081349A (zh) * 2015-10-09 2015-11-25 重庆文理学院 一种高长径比银纳米线的制备方法
CN108436102A (zh) * 2018-05-28 2018-08-24 陕西科技大学 一种高长径比纳米银线的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
原禧敏 等: "无卤素离子辅助合成纳米银线及其在柔性透明导电薄膜中的应用", 《材料导报》 *

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