低氧氣銀納米線制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及制造銀納米線的領域。具體來說，本發(fā)明涉及一種制造銀納米 線的方法，所述銀納米線具有用于各種應用中的高縱橫比。
【背景技術】
[0002] 展示高導電性以及高透明度的薄膜用作包括例如觸摸屏顯示器和光伏電池的各 種電子應用中的電極或涂層很有價值。這些應用的當前技術包括使用經(jīng)由物理氣相沉積法 沉積的含有錫摻雜氧化銦（ΙΤ0)的薄膜。物理氣相沉積方法的高資金成本致使需要尋找替 代的透明導電材料和涂布途徑。使用如滲濾網(wǎng)絡般分散的銀納米線作為含ΙΤ0薄膜的有前 景的替代方案出現(xiàn)。使用銀納米線可提供可使用輥對輥技術處理的優(yōu)勢。因此，銀納米線 提供透明度和導電性可能比常規(guī)含ΙΤ0薄膜高但制造成本低的優(yōu)勢。
[0003] 已公開"多元醇方法"用于制造銀納米結構。多元醇方法在銀納米線制造中使用 乙二醇（或替代乙二醇）作為溶劑與還原劑。然而，使用乙二醇又具有若干固有缺點。具 體來說，使用乙二醇作為還原劑與溶劑致使對反應的控制降低，這是因為主要還原劑物質 (乙醇醛）就地產生并且其存在和濃度視對于氧氣的暴露程度而定。此外，使用乙二醇會使 得可在用以產生銀納米線的反應器的頂部空間中形成可燃乙二醇/空氣混合物。最終，使 用大體積乙二醇會造成處置問題，逐漸增加此類操作商業(yè)化的成本。
[0004] 宮城島（Miyagishima)等人已在美國專利申請公開案第20100078197號中公開制 造銀納米線的多元醇方法的一種替代方法。宮城島等人揭示一種制造金屬納米線的方法， 包含：向含有至少一種鹵化物和還原劑的水溶劑中添加金屬絡合物溶液中，并且在150°C 或低于150°C下加熱所得混合物，其中金屬納米線包含量為以相對于總金屬粒子的金屬量 計50質量％或大于50質量％的直徑為50nm或小于50nm并且主軸長5 μ m或大于5 μ m的 金屬納米線。
[0005] 倫恩（Lunn)等人已在美國專利申請公開案第20130283974號中公開制造銀納米 線的多元醇方法的另一替代方法。倫恩等人揭示一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其中 回收的銀納米線展示平均直徑為25到80nm并且平均長度為10到100 μ m ;并且其中在所 述方法期間在任何時候總乙二醇濃度都< 0. 001重量％。
[0006] 盡管制造希望為高縱橫比銀納米線，但倫恩等人所述的制造方法又使得形成具有 可導致由其產生的薄膜的電特性不均勻的寬直徑分布的銀納米線群。
[0007] 因此，仍需要替代銀納米線制造方法。具體來說，對于不涉及使用乙二醇的制造銀 納米線的方法，其中所產生的銀納米線展示高縱橫比（優(yōu)選地為> 500)以及窄銀納米線直 徑分布。

【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明提供一種制造尚縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP);提供銅（II)離子來源；提供鹵離子來源；提供銀離 子來源；噴灑具有惰性氣體的銀離子來源以自銀離子來源提取夾帶的氧氣并且在與銀離子 來源接觸的銀離子氣相空間中提供低氧氣濃度；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅 (II)離子來源以及鹵離子來源添加到容器中以形成組合；吹掃容器中與組合接觸的容器 氣相空間以在容器氣相空間中提供降低的氧氣濃度；接著將組合加熱到110到160°c;接著 將銀離子來源添加到容器中以形成生長混合物，同時維持容器氣相空間中的降低的氧氣濃 度和銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；維持生長混合物于100到150°C和容器氣相空間中 的降低的氧氣濃度2到30小時的保持時段以提供產物混合物；和自產物混合物回收多個高 縱橫比銀納米線；其中容器中的總乙二醇濃度為< 0. 001重量％。
[0009] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP);提供銅（II)離子來源；提供鹵離子來源；提供銀離 子來源；噴灑具有惰性氣體的銀離子來源以自銀離子來源提取夾帶的氧氣并且在與銀離子 來源接觸的銀離子氣相空間中提供低氧氣濃度；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅 (II)離子來源以及鹵離子來源添加到容器中以形成組合；吹掃容器中與組合接觸的容器 氣相空間以在容器氣相空間中提供降低的氧氣濃度；接著將組合加熱到140到155°C;將銀 離子來源分成第一部分和第二部分，同時維持銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；接著將第 一部分添加到容器中以形成產生混合物，同時維持容器氣相空間中的降低的氧氣濃度和銀 離子氣相空間中的低氧氣濃度；接著在延遲時段期間使產生混合物冷卻到100到150°C;接 著，在延遲時段之后，將第二部分添加到容器中以形成生長混合物，同時維持容器氣相空間 中的降低的氧氣濃度和銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；維持生長混合物于100到150°C 和容器氣相空間中的降低的氧氣濃度2到30小時的保持時段以提供產物混合物；和自產物 混合物回收多個高縱橫比銀納米線；其中容器中的總乙二醇濃度為< 〇. 001重量％ ;并且 其中容器氣相空間中的降低的氧氣濃度為< 2, OOOppm。
[0010] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖，其中提供的還原糖為葡萄糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP)，其中提供的聚乙烯吡咯 烷酮（PVP)的重量平均分子量心為40, 000到60, 000道爾頓；提供銅（II)離子來源，其 中提供的銅（II)離子來源為氯化銅（II);提供鹵離子來源，其中提供的鹵離子來源為氯化 鈉；提供銀離子來源，其中提供的銀離子來源為硝酸銀；噴灑具有惰性氣體的銀離子來源 以自銀離子來源提取夾帶的氧氣并且在與銀離子來源接觸的銀離子氣相空間中提供低氧 氣濃度；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅（II)離子來源以及鹵離子來源添加到容 器中以形成組合；吹掃容器中與組合接觸的容器氣相空間以在容器氣相空間中提供降低的 氧氣濃度；接著將組合加熱到140到155°C ;將銀離子來源分成第一部分和第二部分，同時 維持銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；接著將第一部分添加到容器中以形成產生混合物， 同時維持容器氣相空間中的降低的氧氣濃度和銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；接著在延 遲時段期間使產生混合物冷卻到110到140°C ;接著，在延遲時段之后，將第二部分添加到 容器中以形成生長混合物，同時維持容器氣相空間中的降低的氧氣濃度和銀離子氣相空間 中的低氧氣濃度；維持生長混合物于110到140°C和容器氣相空間中的降低的氧氣濃度2 到30小時的保持時段以提供產物混合物；和自產物混合物回收多個高縱橫比銀納米線；其 中容器中的總乙二醇濃度為< 〇. 001重量％ ;并且其中容器氣相空間中的降低的氧氣濃度 為< 2, OOOppm。
[0011] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖，其中提供的還原糖為葡萄糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP)，其中提供的聚乙烯吡咯 烷酮（PVP)的重量平均分子量心為40, 000到60, 000道爾頓；提供銅（II)離子來源，其 中提供的銅（II)離子來源為氯化銅（II);提供鹵離子來源，其中提供的鹵離子來源為氯化 鈉；提供銀離子來源，其中提供的銀離子來源為硝酸銀；噴灑具有惰性氣體的銀離子來源 以自銀離子來源提取夾帶的氧氣并且在與銀離子來源接觸的銀離子氣相空間中提供低氧 氣濃度；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅（II)離子來源以及鹵離子來源添加到容 器中以形成組合；吹掃容器中與組合接觸的容器氣相空間以在容器氣相空間中提供降低的 氧氣濃度；接著將組合加熱到145到155°C ;將銀離子來源分成第一部分和第二部分，同時 維持銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；接著將第一部分添加到容器中以形成產生混合物， 同時維持容器氣相空間中的降低的氧氣濃度和銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；接著在延 遲時段期間使產生混合物冷卻到125到135°C，其中延遲時段為5到15分鐘；接著，在延 遲時段之后，將第二部分添加到容器中以形成生長混合物，同時維持容器氣相空間中的降 低的氧氣濃度和銀離子氣相空間中的低氧氣濃度；維持生長混合物于125到135°C和容器 氣相空間中的降低的氧氣濃度16到20小時的保持時段以提供產物混合物；和自產物混合 物回收多個高縱橫比銀納米線；其中容器中的總乙二醇濃度為< 0. 001重量％ ;并且其中 容器氣相空間中的降低的氧氣濃度為< 400ppm ;其中銀離子氣相空間中的低氧氣濃度為 彡1，OOOppm ;并且其中回收的