一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用。所述含多酚化合物的银纳米线的制备原料包括：聚乙烯吡咯烷酮、溴盐、银盐和多酚化合物。本发明专利技术以典型的多元醇合成银纳米线为基础，引入多酚化合物作为还原剂，加快了反应的还原速率，不需要高压条件，操作简单；引入多酚化合物作为还原剂，能使银离子在较低温度下进行还原反应，从而抑制了银的横向生长，有利于生成直径较小的银纳米线。有利于生成直径较小的银纳米线。

【技术实现步骤摘要】
一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光电子
，具体涉及一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用，尤其涉及一种由多酚化合物制备的含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电子设备向柔性化方向的不断发展，使得柔性透明导电材料成为研究热点。透明导电膜被广泛应用于触摸屏、发光二极管、太阳能电池等电子产品，应用前景巨大。目前，最常用于制备透明导电膜的材料为氧化铟锡(ITO)。ITO中含有稀有金属元素铟，价格昂贵且有毒性，增加了制备成本。因此，下一代柔性透明材料如碳纳米管(CNTs)、石墨烯和金属纳米线等逐步被开发用来取代ITO。在众多候选材料中，银纳米线的导电、透光、弯折性能最好，且可以使用涂覆工艺生产透明导电膜，量产成本最低，因此产业化程度最高，是最有可能替代ITO的柔性新材料之一。
[0003]目前银纳米线合成的方法主要有溶剂热法、湿化学合成法、环境溶液相法、多元醇合成法、水热法、紫外线照射法、模板法、晶种法等。在众多方法中，多元醇合成法凭其工艺简单、成本低、产率高等优点，成为目前工业化生产银纳米线的常规方法。现有多元醇法合成银纳米线，主要以多元醇作为溶剂以及还原剂，硝酸银为银源，聚乙烯吡络烷酮(PVP)为封端剂，适当添加卤素盐溶液，在120℃
‑
160℃油浴加热数小时合成。银纳米线的直径可以通过调节还原动力学来控制。常规多元醇合成法中的还原剂来自乙二醇在高温时的分解。乙二醇的温度依赖性分解损害了低温区银纳米线合成的可调控性，使得生成的银纳米线直径较粗，产率较低。因此，添加外部还原剂对乙二醇进行改性是可能解决这一问题的方法之一。
[0004]CN112496337A公开了一种高长径比银纳米线的水热合成方法。将聚乙烯吡咯烷酮水溶液、硝酸银水溶液、控制剂水溶液、还原剂水溶液混合均匀，在密闭条件下，将反应溶液进行水热反应，制备得到银纳米线。此专利技术简便易行，可控性较好，生成的杂质较少，产品的纯度较高，以水为溶剂，更加经济环保。然而，其制备的银纳米线直径较粗，长径比不均一，导致应用价值不高，不适用于大规模工业化量产。
[0005]CN1422719A公开了一种以气凝胶为模板制备银纳米线的方法。以Al2O3、SiO2气凝胶作为模板，分别在葡萄糖水溶液和银氨溶液中浸泡一定时间，之后用纯净水清洗擦干，最后，将已有银纳米线形成的模板放入一定浓度氢氧化钠溶液浸泡，直至模板全部溶解为止，所得黑色粉末为银纳米线。此专利技术能够严格控制银纳米线的形貌和尺寸，所制备的银纳米线均匀性好。然而，由于模板的存在，需采用强烈的腐蚀方法，会造成严重的污染和材料的浪费，同时在模板的限制下，无法生成高长径比的银纳米线。
[0006]因此，开发一种加快了反应的还原速率，不需要高压条件，操作简单，并能合成生成高长径比的银纳米线的方法是本领域的研究总的。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用。所述多酚化合物的银纳米线引入多酚化合物作为还原剂，能使银离子在较低温度下进行还原反应，从而抑制了银的横向生长，有利于生成直径较小的银纳米线。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种含多酚化合物的银纳米线，所述含多酚化合物的银纳米线的制备原料包括：聚乙烯吡咯烷酮、溴盐、银盐和多酚化合物。
[0010]在本专利技术中，以典型的多元醇合成银纳米线为基础，引入多酚化合物作为还原剂，加快了反应的还原速率，不需要高压条件，操作简单；引入多酚化合物作为还原剂，能使银离子在较低温度下进行还原反应，从而抑制了银的横向生长，有利于生成直径较小的银纳米线；在低温时，溴离子对银纳米线的横向生长有更大的抑制作用，高温时，溴离子倾向于时银纳米线侧向生长。从低温下开始生成银纳米线，有利于使银纳米线生长的更细。
[0011]优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮、溴盐、银盐和多酚化合物的质量比为1:(0.03
‑
0.08):(0.5
‑
1):(3
‑
10)；
[0012]其中，“0.03
‑
0.08”例如可以是0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08等；
[0013]其中，“0.5
‑
1”例如可以是0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1等；
[0014]其中，“3
‑
10”例如可以是3、4、5、6、7、8、9、10等。
[0015]优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为1000000
‑
1500000，例如可以是1000000、1100000、1200000、1300000、1400000、1500000等，优选为1300000。
[0016]优选地，所述溴盐包括溴化铁、溴化铜、溴化钠或溴化亚铁中的任意一种或至少两种的组合，优选为溴化铁。
[0017]优选地，所述银盐包括硝酸银、硫酸银、磷酸银或氯化银中的任意一种或至少两种的组合，优选为硝酸银。
[0018]优选地，所述多酚化合物包括山奈酚和/或阿魏酸。
[0019]在本专利技术中，所述多酚化合物的化学结构中含有羰基、酚羟基等还原性官能团，使这类化合物表现出良好的还原性，可以在多元醇合成银纳米线的反应过程中，充当还原剂。
[0020]优选地，所述多酚化合物为山奈酚和阿魏酸的组合。
[0021]在本专利技术中，采用山奈酚和阿魏酸的组合，二者相互配合，协同增效，能使银离子在更低的温度下进行还原反应，并进一步地抑制银的横向生长，有利于生成直径更小的银纳米线。
[0022]优选地，所述山奈酚和阿魏酸的摩尔比为(0.5
‑
2):1，例如可以是0.5:1、0.6:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.8:1、2:1等，优选为1:1。
[0023]优选地，所述含多酚化合物的银纳米线的长度为30
‑
100μm，例如可以是30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等，所述含多酚化合物的银纳米线的直径20
‑
110nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm等。
[0024]第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的含多酚化合物的银纳米线的制备方法，所述含多酚化合物的银纳米线的制备方法包括以下步骤：
[0025](1)将聚乙烯吡咯烷酮、溴盐和银盐分别溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮溶液、溴盐溶液和银盐溶液；
[0026](2)将步骤(1)得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液和银盐溶液混合，进行一次搅拌后，滴加溴盐溶液，进行二次搅拌，得到混合溶液；
[0027](3)将步骤(2)得到的混合溶液和多酚化合物混合搅拌，加热反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含多酚化合物的银纳米线，其特征在于，所述含多酚化合物的银纳米线的制备原料包括：聚乙烯吡咯烷酮、溴盐、银盐和多酚化合物。2.根据权利要求1所述的含多酚化合物的银纳米线，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮、溴盐、银盐和多酚化合物的质量比为1:(0.03
‑
0.08):(0.5
‑
1):(3
‑
10)。3.根据权利要求1或2所述的含多酚化合物的银纳米线，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为1000000
‑
1500000，优选为1300000；优选地，所述溴盐包括溴化铁、溴化铜、溴化钠或溴化亚铁中的任意一种或至少两种的组合，优选为溴化铁；优选地，所述银盐包括硝酸银、硫酸银、磷酸银或氯化银中的任意一种或至少两种的组合，优选为硝酸银；优选地，所述多酚化合物包括山奈酚和/或阿魏酸；优选地，所述多酚化合物为山奈酚和阿魏酸的组合；优选地，所述山奈酚和阿魏酸的摩尔比为(0.5
‑
2):1，优选为1:1。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的含多酚化合物的银纳米线，其特征在于，所述含多酚化合物的银纳米线的长度为30
‑
100μm，所述含多酚化合物的银纳米线的直径20
‑
110nm。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的含多酚化合物的银纳米线的制备方法，其特征在于，所述含多酚化合物的银纳米线的制备方法包括以下步骤：(1)将聚乙烯吡咯烷酮、溴盐和银盐分别溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮溶液、溴盐溶液和银盐溶液；(2)将步骤(1)得到的聚乙烯吡咯烷酮溶液和银盐溶液混合，进行一次搅拌后，滴加溴盐溶液，进行二次搅拌，得到混合溶液；(3)将步骤(2)得到的混合溶液和多酚化合物混合搅拌，加热反应，得到所述含多酚化合物的银纳米线。6.根据权利要求5所述的含多酚化合物的银纳米线的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶解采用的溶剂为乙二醇；优选地，步骤(1)中，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为0.005
‑
0.01g/mL；优选地，步骤(1)中，所述溴盐溶液的浓度为0.01
‑
0.03g/mL；优选地，步骤(1)中，所述银盐溶液的浓度为0.01
‑
0.05g/mL。7.根据权利要求5或6所述的含多酚化合物的银纳米线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述银盐溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液和溴盐溶液的体积比为1:(3
‑
5):(0.03
‑
0.1)；优选地，步骤(2)中，所述一次搅拌的转速为500
‑
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立惠，吴迎港，耿小红，吴博竞，陈同祥，
申请(专利权)人：中硕实业上海有限公司，
类型：发明
国别省市：