一种调控银纳米线长度的方法技术

一种调控银纳米线长度的方法，包括以下步骤：（1）银纳米线溶液的稀释；（2）氧化石墨烯溶液的制备；（3）不同长度银纳米线的制备。本发明专利技术通过加入氧化石墨烯溶液，防止银纳米线直接短路，银纳米线的最大可能长度，可以通过改变步骤（3）中交流电压的大小及通电时间来调控。

A method for regulating the length of silver nanowires

A method for regulating the length of silver nanowires includes the following steps: (1) the dilution of silver nanowire solution; (2) preparation of graphene oxide solution; (3) preparation of silver nanowires with different lengths. By adding graphene oxide solution, the invention prevents direct short-circuit of silver nanowires, and the maximum possible length of silver nanowires can be controlled by altering the magnitude and time of AC voltage in step 3.

【技术实现步骤摘要】
一种调控银纳米线长度的方法
本专利技术涉及一种调控银纳米线长度的方法,尤其是涉及一种利用不同交流电电压大小及通电时间辅助氧化石墨烯溶液调控银纳米线长度的方法，属于纳米材料

技术介绍
银纳米线作为纳米材料，因其具有良好的导电性、导热性、优异的透光性及韧性等性质，使其在光电器件领域有重要的应用价值。目前已有大量的研究将其应用于薄膜太阳能电池，成为纳米材料领域的研究热点之一。银纳米线的合成有很多不同的方法，最常见的合成方法包括多元醇法、溶剂热法及光化学法等。以上方法通过改善实验方法、精确控制反应条件等可以制备长银纳米线。然而在现有技术中，大多只涉及制备长度均匀且单一的银纳米线的方法，若想要得到不同长度的银纳米线需要严格控制反应物的剂量、反应温度等实验条件，操作起来比较复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种操作方法较简单的调控银纳米线长度的方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种调控银纳米线长度的方法，采用如下方案：本专利技术采用溶剂热法制得平均长度在100-150微米的银纳米线，通过简单的控制交流电压电压大小及通电时间来制备出不同长度的银纳米线，进而满足不同的应用需求。本专利技术之调控银纳米线长度的方法，具体包括以下步骤：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到平均长度为100-150微米的银纳米线溶液{参见现有技术：XuX,HeS,ZhouC,etal.Largely-increasedlengthofsilvernanowiresbycontrolledoxidativeetchingprocessesinsolvothermalreactionandtheapplicationinhighlytransparentandconductivenetworks[J].RscAdvances,2016,6(107).}，使用乙醇将银纳米线溶液稀释至0.02±0.005mol/L；（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.3-0.5g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声2-5小时；（3）不同长度银纳米线的制备：取10-15ml经步骤（1）处理的银纳米线溶液，向其中加入2-4滴经步骤（2）处理的氧化石墨烯溶液,使用80-120HZ的交流电电压对混合溶液通电10-20分钟，电压大小为40V-60V，即得。可通过过滤或离心等方法来实现银纳米线的纯化。本专利技术通过加入氧化石墨烯溶液，防止银纳米线直接短路，银纳米线的最大可能长度，可以通过改变步骤（3）中交流电压的大小及通电时间来调控。本专利技术通电电压越高，通电时间越长，所得银纳米线的长度越短。本专利技术制备方法具有以下优点：本专利技术采用溶剂热法得到较长的银纳米线，在氧化石墨烯的辅助下，仅仅通过施加交流电改变电压大小及通电时间，就可获得不同最大可能长度的银纳米线。通过简单的过滤及离心即可实现银纳米线的纯化，纯化后的银纳米线可用于不同需求的实验中。本专利技术方法简单，成本低，可以大规模生产。相比之下，本专利技术仅需通过控制交流电压大小及通电时间这两个可方便操控的实验条件，来控制所得银纳米线的长度，操作方法简单。附图说明图1为实施例1制得的银纳米线金相显微镜图。图2为实施例2制得的银纳米线金相显微镜图。图3为实施例3制得的银纳米线金相显微镜图。图4为实施例4制得的银纳米线金相显微镜图。图5为实施例5制得的银纳米线金相显微镜图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细的说明。对比例1本对比例不加入氧化石墨烯溶液：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到长度为100-150微米的银纳米线溶液，使用乙醇溶液将银纳米线溶液稀释至0.02±0.005）mol/L。（2）不同长度银纳米线的制备：使用100HZ、60V的交流电电压对步骤（1）制得的溶液通电。（3）通电后溶液产生电火花，关闭交流电，终止实验。本对比例得到的银纳米线的长度为100-150微米。实施例170%以上的长度为7.5-20微米的银纳米线的制备：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到长度为100-150微米的银纳米线溶液，使用乙醇将银纳米线溶液稀释至0.02（±0.005）mol/L。（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.4g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声5小时。（3）不同长度银纳米线的制备：取10ml步骤（1）中所得的银纳米线溶液，向其中加入3滴步骤（2）处理所得的氧化石墨烯溶液,使用100HZ的交流电电压对混合溶液通电10分钟，电压大小调节为40V，即得。所得银纳米线中，长度为7.5-20微米的银纳米线占70%以上。实施例270%以上的长度为12-16微米的银纳米线的制备：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到长度为100-150微米的银纳米线溶液，使用乙醇溶液将银纳米线溶液稀释至0.02（±0.005）mol/L。（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.4g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声5小时。（3）不同长度银纳米线的制备：取10ml经步骤（1）处理所得的银纳米线溶液，向其中加入3滴步骤（2）所得的氧化石墨烯溶液,使用100HZ的交流电电压对混合溶液通电10分钟，电压大小调节为60V，即得。所得银纳米线中，长度为12-16微米的银纳米线占70%以上。实施例370%以上的长度为7.5-22.5微米的银纳米线的制备：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到长度为100-150微米的银纳米线溶液，使用乙醇将银纳米线溶液稀释至0.02（±0.005）mol/L。（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.4g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声5小时。（3）不同长度银纳米线的制备：取10ml步骤（1）中所得的银纳米线溶液，向其中加入3滴步骤（2）所得的氧化石墨烯溶液,使用100HZ的交流电电压对混合溶液通电10分钟，电压大小调节为30V，即得。所得银纳米线中，长度为7.5-22.5微米的银纳米线占70%以上。实施例470%以上的长度为10-17.5微米的银纳米线的制备：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到长度为100-150微米的银纳米线溶液，使用乙醇将银纳米线溶液稀释至0.02（±0.005）mol/L。（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.4g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声5小时。（3）不同长度银纳米线的制备：取10ml步骤（1）中所得的银纳米线溶液，向其中加入3滴步骤（2）所得的氧化石墨烯溶液,使用100HZ的交流电电压对混合溶液通电20分钟，电压大小调节为40V，即得。所得银纳米线中，长度为10-17.5微米的银纳米线占70%以上。实施例570%以上的长度为10-17.5微米的银纳米线的制备：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到长度为100-150微米的银纳米线溶液，使用乙醇将银纳米线溶液稀释至0.02±（0.005）mol/L。（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.4g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声5小时。（3）不同长度银纳米线的制备：取10m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调控银纳米线长度的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到平均长度为100‑150微米的银纳米线溶液，使用乙醇将银纳米线溶液稀释至0.02±0.005mol/L；（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.3‑0.5g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声2‑5小时；（3）不同长度银纳米线的制备： 取10‑15ml经步骤（1）处理的银纳米线溶液，向其中加入2‑4滴经步骤（2）处理的氧化石墨烯溶液,使用80‑120HZ的交流电电压对混合溶液通电10‑20分钟，电压大小为40V‑60V，即得。

【技术特征摘要】
1.一种调控银纳米线长度的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）银纳米线溶液的稀释：采用溶剂热法得到平均长度为100-150微米的银纳米线溶液，使用乙醇将银纳米线溶液稀释至0.02±0.005mol/L；（2）氧化石墨烯溶液的制备：以水为溶剂溶解氧化石墨烯粉末，得到浓度为0.3-0.5g/L的氧化石墨烯溶液，再将溶液超声2-5小时；（3）不同长度银纳米线的制备：取10-15ml经步骤（1）处理的银纳米线溶液，向其中加入2-4滴经步骤（2）处理的氧化石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖思，吴姝芳，李宁，范琦，何军，柯建源，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43