使用离子液体制备银纳米线的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备具有小于100nm的直径以及10μm以上的长度的银纳米线的方法，尤其涉及一种在多元醇过程中除了使用银盐前驱物、还原性溶剂以及包覆剂(capping agent)以外还使用离子液体作为添加剂来均匀制备具有高纵横比的银纳米线的方法。当使用本发明专利技术的技术时，可均匀制备具有小于100nm的直径以及10μm以上的长度的银纳米线。并且，当通过将银纳米线分散液施加到基膜上而形成透明导电膜时，该透明导电膜具有101～103Ω/□的表面电阻以及对基膜具有90％以上的透光度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备银纳米线的方法，尤其涉及一种使用银盐前驱物、还原性溶 剂、包覆剂（capping agent)以及离子液体以均勾制备具有100以上的纵横比（aspect ratio,例如具有小于IOOnm的直径以及10 μm以上的长度）的银纳米线的方法。
技术介绍
近来，触摸屏面板已被使用作为例如智能型手机、平板计算机等等之类各种电气、 电子以及通讯设备的重要组件。 透明电极膜被使用作为触摸屏面板的主要组件。作为透明电极膜，使用的是具 有500 Ω/ □的表面电阻（surface resistivity)以及对基膜具有90 %以上的透光度 (transmittance)的膜。现在，通常使用氧化铟锡（ITO)来作为透明电极材料。可通过在玻 璃基板或透明聚合物膜上使用溅射来形成ITO薄膜而制造出具有50~500 Ω / □的表面电 阻以及对基膜具有90%以上的透光度的透明电极膜。 然而，ITO薄膜是有问题的，因为其生产成本非常高并且容易因 ITO薄膜与基膜之 间的热膨胀性或热收缩性的差异而损坏。尤其，因为在聚合物膜上所形成的ITO薄膜的脆 性非常高，所以当此ITO薄膜被使用作为触摸屏面板的透明电极膜时，存在着ITO薄膜因机 械变形或自然变形而破裂的问题。 因此，可克服上述ITO问题的用于透明电极膜的新型原材料近来相当引人瞩目。 因此，已有许多使用例如导电聚合物、碳纳米管、石墨烯（graphene)或金属纳米线之类的 新型原材料以制造出透明电极膜的成果。尤其，例如银纳米线的金属纳米线近来在作为可 被用来替代ITO的透明电极材料方面已受到公众的注意，因为金属线具有非常高的导电性 以及尚的纵横比。 银纳米线，如在旧 2005/0056118;5(^61?^ 298,2176,2002;〇16111· Mater. 14,4736,2002中所述报道的，可通过所谓的多元醇过程（polyol process)加以制 备。此外，还公开有使用银盐前驱物（silver salt precursor)(金属前驱物）、还原性溶剂 (reducing solvent)(例如乙二醇（EG，ethyleneglycol))以及包覆剂（例如聚乙稀吡略 烧酮（PVP，polyvinylpyrrolidone))以在溶液相中合成具有一维形状的银纳米线的方法。 另外，还报道有在多元醇过程中使用离子液体来替代PVP以作为包覆剂而合成银纳米线的 方法（Angewandte Chemie, 121，3864, 2009) 〇 然而，在此种合成银纳米线的方法中，会同时制备出不同形状的银纳米粒子以及 银纳米线，因此不适合使用这些银纳米粒子来作为透明电极材料。例如，粒状的银纳米结构 是与银纳米线一起被制备。在此情况下，存在的问题是在制备银纳米结构之后必须将粒状 的银纳米结构与银纳米线分离、以及银纳米线的产率较低。 此外，韩国未审查专利申请公开案第10-2010-0055983号公开了通过多元醇还原 反应来制备金属纳米线的方法，于其中，在离子液体存在的情况下使金属盐与还原性溶剂 混合并且反应。 然而，为了使用银纳米线制造出具有优异透光性（light transmittance)以及表 面电阻特性的透明电极膜，需要发展出更均匀合成具有更高纵横比的银纳米线的方法。
技术实现思路
技术问题 本专利技术的目的在于提供一种通过使用金属盐来作为前驱物的多元醇还原反应以 均匀且可再现地制备出具有100以上的纵横比（例如具有小于IOOnm的直径以及10 μπι以 上的长度）的银纳米线而不制备出不同形状的银纳米结构的技术。 本专利技术的其他目的并不限于上述目的，以及可被本领域技术人员从以下说明内容 中清楚了解。 技术方案 本专利技术设计一种在多元醇过程中使用基于咪唑鑰的离子液体 (imidazolium-based ionic liquid)作为添加剂而制备具有高纵横比（例如具有小于 IOOnm的直径以及10 μ m以上的长度）的银纳米线的方法。 为了实现上述目的，银纳米线是通过多元醇反应所制备而得，于其中，使基于咪唑 鑰的离子液体（添加剂）与混合液混合并且反应，该混合液包含银盐前驱物、还原性溶剂以 及包覆剂。 从本专利技术的专利技术人的研宄结果发现，在通过包含银盐前驱物（例如AgNO3)、还原性 溶剂（例如乙二醇）、包覆剂（例如聚乙烯吡咯烷酮）等的混合液的聚醇还原反应来制备银 纳米线的过程中，当将少量的基于咪唑鑰的离子液体加入此混合液以作为添加剂时，可均 匀地制得具有小于IOOnm的直径以及10 μπι以上的长度的银纳米线。 所述银盐前驱物为包含银阳离子以及有机或无机阴离子的化合物。例如，可使用 AgN03、AgC104、AgBF4、AgPF6、CH 3C00Ag、AgCF3S03、Ag2S04、CH 3COCH = COCH3Ag 或类似物来作 为所述银盐前驱物。该银盐可在溶剂中解离，然后通过还原反应而转换成金属银。 所述还原性溶剂为可溶解银盐的极性溶剂。所述还原性溶剂指的是在其分 子中具有两个以上羟基的溶剂，例如二元醇（diol)、多元醇或二醇（glycol)。所述 还原性溶剂的具体范例可包括乙二醇、1，2-丙二醇（1，2-propyleneglycol)、1，3-丙 二醇（1，3-propyleneglycol)、甘油（glycerin)、丙三醇（glycerol)、二乙二醇 (diethylglycol)、以及类似物。所述还原性溶剂用以通过在预定温度以上诱发银阳离子的 还原反应而产生金属银并且用以作为溶解银盐用的溶剂。 因为所述包覆剂是通过所述包覆剂与在合成反应的起始阶段形成的银纳米粒 子之间的相互作用而仅吸附（以下称为包覆）在特定晶面上的，所以所述包覆剂用以 使银纳米粒子进行一维成长。所述包覆剂为聚乙烯吡咯烷酮（PVP)或聚乙烯醇（PVA， polyvinylalcohol)〇 如由以下式1和2所表示的基于咪挫鐵的离子液体为单体化合物（monomeric compound)或聚当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备银纳米线的方法，该方法通过包含银盐前驱物、还原性溶剂以及包覆剂的混合液的多元醇还原反应制得银纳米线，其中将离子液体添加至所述混合液中作为添加剂来进行所述混合液的多元醇还原反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光锡，金钟银，金太永，
申请(专利权)人：率路技术株式会社，茵斯康科技株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR