利用不同分子量的pvp及反應(yīng)溫度調(diào)控銀納米線長度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用不同分子量的PVP及反應(yīng)溫度調(diào)控銀納米線長度的方法。在120-240℃下加熱的PVP（平均分子量為55000-1300000）的乙二醇溶液中，于1min中內(nèi)先后加入少量氯化鐵和硝酸銀溶液，保溫0.5-8h，即可得到10-100微米長度的銀納米線。本發(fā)明采用鹽輔助多元醇法，在微量鹽和PVP的輔助下，添加銀源，通過調(diào)控PVP的分子量及反應(yīng)溫度,獲得具有不同長度的銀納米線。通過簡單的過濾及離心即可實現(xiàn)銀納米線的純化，純化后的銀納米線可用于制備高性能的透明電極。本發(fā)明方法簡單易行，成本低，可以大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利說明】利用不同分子量的PVP及反應(yīng)溫度調(diào)控銀納米線長度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用不同分子量的PVP及反應(yīng)溫度調(diào)控銀納米線長度的方法，屬于納米材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]銀納米線因其導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好且具有韌性等性質(zhì)，故在光電器件如觸摸屏、有機太陽能電池、顯示器特別是新一代柔性電子器件等有著重要的應(yīng)用前景。制備銀納米線的方法有很多，主要分為兩類:物理法和化學(xué)法，它們各有其優(yōu)缺點。如物理法主要是硬模板刻蝕法，該法需要模板，成本高；化學(xué)法主要是多元醇法，該法簡單易行，成本低，但是常規(guī)的多元醇法制備的銀納米線長度一般小于20微米。雖然有少數(shù)研究組對該法進行了改善，在此法基礎(chǔ)上提出了多步連續(xù)生長法，可以制備長銀納米線，但是由于該法步驟繁瑣，需要精確控制反應(yīng)條件，且實驗可重復(fù)性差，難以進行大規(guī)模制備，難以滿足市場需求。不同長度的銀納米線可以用來制備不同性能的透明導(dǎo)電薄膜，進而滿足不同的應(yīng)用需求。因此發(fā)展簡單易行，低成本、可批量制備長度可調(diào)控的銀納米線的技術(shù)顯得尤為重要。目前文獻(xiàn)中尚無采用結(jié)合不同分子量的PVP及溫度來調(diào)控銀納米線長度的報道，這正是本發(fā)明所要解決的問題。本發(fā)明采用簡單易行的鹽輔助多元醇法，通過簡單的調(diào)控PVP的分子量及反應(yīng)溫度即可制備出不同長度的銀納米線，尤其是可以很容易地得到長銀納米線，利用合成的銀納米線可以制備出不同光電性能的透明電極，滿足不同光電器件的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種簡單易行、低成本、可以大規(guī)模制備長度可調(diào)控的銀納米線的方法。該法不需要昂貴的實驗設(shè)備，只需要簡單的加熱套即可制備出不同長度的銀納米線。通過簡單的過濾及離心即可實現(xiàn)銀納米線的純化，分散于水或有機溶劑中，即可用于制備透明電極。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下:
一種利用不同分子量的PVP及反應(yīng)溫度調(diào)控銀納米線長度的方法，包括以下步驟:
(O氯化鐵的乙二醇溶液的制備:取0.013g三氯化鐵溶于80ml乙二醇中，攪拌均勻；
(2)PVP的乙二醇溶液的配制:稱取0.0680g平均分子量為55000-1300000的PVPjf其溶于22ml乙二醇溶液中，于120°C的加熱板上進行攪拌溶解；
(3)硝酸銀的乙二醇溶液的配制:稱取0.1800g AgNO3，將其溶于3ml乙二醇溶液中，于超聲儀中超聲lOmin，使其充分溶解；
(4)銀納米線的制備:將步驟(2)制得的溶液倒入加熱套中，加熱并穩(wěn)定至120-140°C，然后于Imin中內(nèi)先后加入少量步驟(I)制得的溶液和步驟(3)制得的溶液，保溫0.5_8h，即可得到10-100微米長度的銀納米線。
[0005]本發(fā)明銀納米線的長度可以通過改變步驟(2)PVP的平均分子量和步驟(4)反應(yīng)溫度來實現(xiàn)調(diào)控。
[0006]本發(fā)明有益效果:
本發(fā)明采用鹽輔助多元醇法，在微量鹽和PVP的輔助下，添加銀源，通過調(diào)控PVP的分子量及反應(yīng)溫度，獲得具有不同長度的銀納米線，一步生長即可得到10-100微米長度的銀納米線。通過簡單的過濾及離心即可實現(xiàn)銀納米線的純化，純化后的銀納米線可用于制備高性能的透明電極。本發(fā)明方法簡單易行，成本低，可以大規(guī)模生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明銀納米線的生長過程示意圖。
[0008]圖2為實施例1制得的銀納米線SEM圖。
[0009]圖3為實施例2制得的銀納米線SEM圖。
[0010]圖4為實施例3制得的銀納米線SEM圖。

【具體實施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明。
[0012]實施例1
長度為25微米銀納米線的制備:
(O氯化鐵的乙二醇溶液的制備:取0.013g三氯化鐵溶于80ml乙二醇中，攪拌均勻；
(2)PVP的乙二醇溶液的配制:稱取0.0680g平均分子量為55000的PVP，將其溶于22ml乙二醇溶液中，于120°C的加熱板上進行攪拌溶解；
(3)硝酸銀的乙二醇溶液的配制:稱取0.1800g AgNO3，將其溶于3ml乙二醇溶液中，于超聲儀中超聲lOmin，使其充分溶解；
(4)銀納米線的制備:將步驟(2)制得的溶液倒入加熱套中，加熱并穩(wěn)定至120°C，然后于Imin中內(nèi)先后加入少量步驟(I)制得的溶液和步驟(3)制得的溶液，保溫6.5h，即可得到25微米左右的銀納米線。
[0013]實施例2
長度為100微米銀納米線的制備:
(O氯化鐵的乙二醇溶液的制備:取0.013g三氯化鐵溶于80ml乙二醇中，攪拌均勻；
(2)PVP的乙二醇溶液的配制:稱取0.0680g平均分子量為1300000的PVP，將其溶于22ml乙二醇溶液中，于120°C的加熱板上進行攪拌溶解；
(3)硝酸銀的乙二醇溶液的配制:稱取0.1800g AgNO3，將其溶于3ml乙二醇溶液中，于超聲儀中超聲lOmin，使其充分溶解；
(4)銀納米線的制備:將步驟(2)制得的溶液倒入加熱套中，加熱并穩(wěn)定至130°C，然后于Imin中內(nèi)先后加入少量步驟(I)制得的溶液和步驟(3)制得的溶液，保溫2.5h，即可得到100微米左右的銀納米線。
[0014]實施例3
長度為50微米銀納米線的制備:
(O氯化鐵的乙二醇溶液的制備:取0.013g三氯化鐵溶于80ml乙二醇中，攪拌均勻；
(2)PVP的乙二醇溶液的配制:稱取0.0680g平均分子量為1300000的PVP，將其溶于22ml乙二醇溶液中，于120°C的加熱板上進行攪拌溶解；
(3)硝酸銀的乙二醇溶液的配制:稱取0.1800g AgNO3，將其溶于3ml乙二醇溶液中，于超聲儀中超聲lOmin，使其充分溶解；
(4)銀納米線的制備:將步驟(2)制得的溶液倒入加熱套中，加熱并穩(wěn)定至140°C，然后于Imin中內(nèi)先后加入少量步驟(I)制得的溶液和步驟(3)制得的溶液，保溫50min，即可得到50微米左右的銀納米線。
【權(quán)利要求】
1.一種利用不同分子量的PVP及反應(yīng)溫度調(diào)控銀納米線長度的方法，其特征在于包括以下步驟: (O氯化鐵的乙二醇溶液的制備:取0.013g三氯化鐵溶于80ml乙二醇中，攪拌均勻； (2)PVP的乙二醇溶液的配制:稱取0.0680g平均分子量為55000-1300000的PVPjf其溶于22ml乙二醇溶液中，于120°C的加熱板上進行攪拌溶解； (3)硝酸銀的乙二醇溶液的配制:稱取0.1800g AgNO3，將其溶于3ml乙二醇溶液中，于超聲儀中超聲lOmin，使其充分溶解； (4)銀納米線的制備:將步驟(2)制得的溶液倒入加熱套中，加熱并穩(wěn)定至120-140°C，然后于Imin中內(nèi)先后加入少量步驟(I)制得的溶液和步驟(3)制得的溶液，保溫0.5_8h，即可得到10-100微米長度的銀納米線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用不同分子量的PVP及反應(yīng)溫度調(diào)控銀納米線長度的方法，其特征在于，所述的銀納米線的長度可以通過改變步驟(2)PVP的平均分子量和步驟(4)反應(yīng)溫度來實現(xiàn)調(diào)控。
【文檔編號】B22F9/24GK104043838SQ201410203569
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】冉云霞, 何微微, 王可, 葉長輝 申請人:中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院