银纳米线薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，具体涉及一种银纳米线薄膜及其制备方法。该银纳米线薄膜的制备方法包括如下步骤：提供基板；将银纳米线墨水涂覆在所述基板上，进行第一干燥处理，得到初始银纳米线薄膜；将所述初始银纳米线薄膜置于含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，然后进行第二干燥处理，得到银纳米线薄膜。该制备方法制得的银纳米线薄膜的方阻显著降低，可靠性极好，而且该制备方法的工艺具有简单、快速以及低成本的特点。

【技术实现步骤摘要】
银纳米线薄膜及其制备方法
本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种银纳米线薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着科技的发展，可弯折、可卷曲的柔性光电器件逐渐被大众熟知，无论是在消费者领域，还是工业应用层面，均被认为具有广阔的应用前景。传统的光电器件一般用刚性的玻璃基板如氧化铟锡(ITO)做透明电极材料，显然不能满足柔性光电器件可弯折、甚至可卷曲的要求。为了解决这一问题，兼具高导电能力、高透光性、可折叠的银纳米线(SilverNanowires，AgNWs)透明导电薄膜被用来替代ITO电极。AgNWs薄膜的制作过程很简单，水热法合成银线后，配制成墨水，再通过刮涂、烘干处理即可实现透明导电薄膜的制作，无需真空蒸镀等复杂的工艺或设备。但是，AgNWs薄膜存在如下缺陷：(1)由于配制墨水会加入粘结剂，其一般含有-COOH(粘结剂含有-COOH，或者是-OH被氧化为-COOH)，或可以分解成为-COOH的-COO(CH2)nCH3等基团。AgNWs薄膜在实际使用过程中，在光照和水汽共同作用下，-COOH会加速AgNWs的离子化，使AgNWs薄膜失去导电性，导致器件失效，即可靠性差；(2)AgNWs容易引起强烈的表面等离子体共振，雾度较高；(3)由于银线之间相互作用力较弱，导致制备出的薄膜上的AgNWs之间的搭接效果不好，接触电阻高，从而使得薄膜方阻偏高，限制了其进一步的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种银纳米线薄膜及其制备方法，旨在解决现有方法制备的银纳米线薄膜可靠性差的问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种银纳米线薄膜的制备方法，包括如下步骤：提供基板；将银纳米线墨水涂覆在基板上，进行第一干燥处理，得到初始银纳米线薄膜；将所述初始银纳米线薄膜置于含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，然后进行第二干燥处理，得到银纳米线薄膜。在一个实施例中，所述表面处理的时间为5-30min，温度为50～90℃。在一个实施例中，所述混合气体是通过加热硼化物和水的混合溶液得到，所述混合溶液中硼化物的质量分数为1.5％～45％。在一个实施例中，所述硼烷络合物包括二甲胺硼烷、吡啶硼烷、叔丁胺硼烷和2-甲基吡啶硼烷中的至少一种。在一个实施例中，所述第一干燥处理的温度为90～130℃；和/或，所述第一干燥处理的时间为1～10min。在一个实施例中，所述第二干燥处理的温度为90～130℃；和/或，所述第二干燥处理的时间为1～10min。在一个实施例中，所述基板选自PET膜、TAC薄膜、PEN薄膜、CPI膜、COP膜、PDMS膜和玻璃膜中的任意一种；和/或，所述银纳米线墨水中的银纳米线的制备方法选自醇热法、水热法和多元醇还原法中的任意一种；和/或，所述银纳米线墨水中的银纳米线的长径比为100～10000：1。在一个实施例中，所述银纳米线墨水中含有粘结剂，所述粘结剂包括多糖或多糖衍生物。在一个实施例中，所述多糖选自糖原、淀粉、胼胝质、琼脂、褐藻酸、藻酸盐、果胶、角叉菜胶、纤维素、甲壳素、壳聚糖、凝胶多糖、葡聚糖、果聚糖、黄原胶、黄蓍胶和葡甘露聚糖中的一种或多种；和/或，所述多糖衍生物选自纤维素酯和纤维素醚中的一种或多种；和/或，所述表面处理后，所述粘结剂中的羧基和酯基的含量≤0.5％。本专利技术另一方面提供一种银纳米线薄膜，该银纳米线薄膜由本专利技术上述所述的银纳米线薄膜的制备方法制备得到。本专利技术提供的银纳米线薄膜的制备方法，先将银纳米线墨水涂覆在基板上进行第一干燥处理，然后置于含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，该表面处理过程中：首先，初始银纳米线薄膜表面上的-COOH和-COO(CH2)nCH3会还原为-OH，以提高产品的可靠性；其次，AgNWs表面的氧化层(AgO)也会被还原为比较小的晶粒尺寸的面心立方晶格(FaceCenteredCubic)的Ag单质，从而很好地抑制表面等离子体效应的发生，降低产品的雾度；再次，如果还原反应发生在AgNWs的搭接点，则能形成焊接的效果，最大限度的降低银线的接触电阻；最后，初始银纳米线薄膜表面上相邻银纳米线之间填有微量的水汽，在后续的第二干燥处理过程中水汽会蒸发，随着初始银纳米线薄膜表面的水汽液体蒸发，相邻的银纳米线之间的作用力会显著增大，这样可以进一步促进银纳米线之间的相互搭接，最终制得可靠性好、雾度低、方阻低的银纳米线薄膜。从而扩大了银纳米线薄膜的应用范围，该制备方法的工艺具有简单、快速以及低成本的特点。附图说明图1为本专利技术实施例银纳米线薄膜的制备方法流程示意图；具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一方面，本专利技术实施例提供了一种银纳米线薄膜的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：S01：提供基板；S02：将银纳米线墨水涂覆在基板上，进行第一干燥处理，得到初始银纳米线薄膜；S03：将所述初始银纳米线薄膜置于含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，然后进行第二干燥处理，得到银纳米线薄膜。本专利技术实施例提供的银纳米线薄膜的制备方法，先将银纳米线墨水涂覆在基板上进行第一干燥处理，然后置于含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，该表面处理过程中：(1)首先，通过硼烷络合物的作用，将初始银纳米线薄膜表面上的-COOH和-COO(CH2)nCH3会还原为-OH，以提高产品的可靠性；(2)其次，AgNWs表面的氧化层(AgO)也会被还原为比较小的晶粒尺寸的面心立方晶格的Ag单质，从而更好地抑制表面等离子体效应的发生，降低产品的雾度；(3)再次，如果还原反应发生在AgNWs的搭接点，则能形成焊接的效果，最大限度的降低银线的接触电阻；(4)最后，初始银纳米线薄膜表面上相邻银纳米线之间填有微量的水汽，随后在第二干燥处理过程中水汽会蒸发，随着初始银纳米线薄膜表面的水汽液体蒸发，相邻的银纳米线之间的作用力会显著增大，这样可以进一步促进银纳米线之间的相互搭接，最终制得可靠性好、雾度低、方阻低的银纳米线薄膜。从而扩大了银纳米线薄膜的应用范围，该制备方法的工艺具有简单、快速以及低成本的特点。本专利技术实施例制得的银纳米线薄膜为透明导电薄膜。银纳米线的合成条件温和，具体地，所述银纳米线墨水中的银纳米线的制备方法选自醇热法、水热法和多元醇还原法中的任意一种。而含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，简单、方便，廉价，这些优势使得该银纳米线薄膜的制备方法得到的银纳米线薄膜在可折叠、可卷曲、可穿戴设备领域的大规模应用。在一个实施例中，上述银纳米线墨水中含有粘结剂，所述粘结剂包括多糖或多糖衍生物。具体地，所述多糖选自糖原、淀粉、胼胝质、琼脂、褐藻酸、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n提供基板；/n将银纳米线墨水涂覆在所述基板上，进行第一干燥处理，得到初始银纳米线薄膜；/n将所述初始银纳米线薄膜置于含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，然后进行第二干燥处理，得到银纳米线薄膜。/n

【技术特征摘要】
20200720 CN 20201069684541.一种银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供基板；
将银纳米线墨水涂覆在所述基板上，进行第一干燥处理，得到初始银纳米线薄膜；
将所述初始银纳米线薄膜置于含有硼烷络合物和水蒸汽的混合气体中进行表面处理，然后进行第二干燥处理，得到银纳米线薄膜。


2.如权利要求1所述的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述表面处理的时间为5-30min，温度为50～90℃。


3.如权利要求1所述的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述混合气体是通过加热硼化物和水的混合溶液得到，所述混合溶液中硼化物的质量分数为1.5％～45％。


4.如权利要求1所述的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述硼烷络合物包括二甲胺硼烷、吡啶硼烷、叔丁胺硼烷和2-甲基吡啶硼烷中的至少一种。


5.如权利要求1所述的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一干燥处理的温度为90～130℃；和/或，
所述第一干燥处理的时间为1～10min。


6.如权利要求1所述的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述第二干...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇琳，甘堃，陈超云，
申请(专利权)人：深圳市善柔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44