一种碘离子改性纳米银导电膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及导电膜技术领域，具体涉及一种碘离子改性纳米银导电膜及其制备方法，包括如下步骤：(1)将采用聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂，通过多元醇还原法合成的银纳米线配制成银纳米线分散液；(2)将银纳米线分散液涂布在基材上，干燥后得到纳米银导电膜；(3)将银纳米线导电膜浸泡在碘离子溶液中，洗涤干燥，即得到碘离子改性纳米银导电膜。本发明专利技术的碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，采用I

【技术实现步骤摘要】
一种碘离子改性纳米银导电膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电膜
，具体涉及一种碘离子改性纳米银导电膜及其 制备方法。

技术介绍

[0002]导电膜是用于液晶显示器、有机EL、触摸面板等显示装置以及用于集成型 太阳能电池等的电极的导电材料。目前导电膜常用的导电材料是ITO(氧化铟 锡)，但是铟金属的储藏量少，且存在长波区域的透过率低、色度差、低电阻化、 需要高温热处理及弯曲耐性低等问题，因此人们正在积极寻求一种用于导电膜 的新型替代材料。
[0003]银纳米线因其在透明性、低电阻、弯曲耐性方面优异而广为人知，被认为是 ITO的良好替代材料。现有的银纳米线的制备方法，通常是采用多元醇还原法。 多元醇还原法是指，使用保护剂包覆银的(100)面，即短轴向侧面，而仅使(111) 面进行特异性生长(各向异性生长)的方法。在多元醇法中，通过将硝酸银这样 的银盐和保护剂分散在二醇系溶剂中进行加热，使银盐还原来合成银纳米线。多 元醇还原法中合成银纳米线所需的试剂，除了银化合物(例如，硝酸银)之外， 还包括保护剂(例如，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等)、氯离子源化合物(例如， 氯化钠等)，通过对它们的比例、添加时机以及添加时的温度等进行细微调整， 来控制银盐向金属银的还原过程，使银结晶向轴方向特异性地生长，从而合成出 银纳米线。
[0004]利用聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂(保护剂)合成银纳米线时，聚乙烯吡 咯烷酮会包裹在银纳米线表面形成一层薄绝缘层，所形成的聚乙烯吡咯烷酮绝 缘层增大了银纳米线间的接触电阻以及银纳米线层与其相邻功能层的接触电阻， 从而制约了银纳米线薄膜的导电性；并且，由于聚乙烯吡咯烷酮包覆的银纳米线 具有亲水性，从而会降低银纳米线导电膜在空气中的稳定性。因此，需要去银纳 米线表面的除聚乙烯吡咯烷酮，但是采用普通清洗工艺难以去除聚乙烯吡咯烷 酮；采取NaBH4、电化学清洗、等离子清洗等方法虽然可以完全去除银纳米线 表面的聚乙烯吡咯烷酮，但是会导致纳米银线完全裸露在空气中，使得纳米银线 极不稳定，大大增加纳米银线被腐蚀的风险。因此，本领域技术人员亟待提出一 种既能去除银纳米线表面的聚乙烯吡咯烷酮又能保证银纳米线的稳定性，从而 改善纳米银导电膜的耐久性的方法。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术采用I
‑
修饰纳米银线技术来取代银纳米线表面的 聚乙烯吡咯烷酮，从而大大降低纳米银线间的接触电阻以及纳米银线层与其相 邻功能层的接触电阻，并且进一步提高导电膜的长期稳定性。
[0006]本专利技术第一方面提供一种碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，包括如下 步骤：
[0007](1)将采用聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂，通过多元醇还原法合成的银 纳米线配制成银纳米线分散液；
[0008](2)将银纳米线分散液涂布在基材上，干燥后得到纳米银导电膜；
[0009](3)将银纳米线导电膜浸泡在碘离子溶液中，洗涤干燥，即得到碘离子改 性纳米银导电膜。
[0010]进一步地，步骤(1)中所述银纳米线表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮。
[0011]本专利技术采用多元醇还原法制备银纳米线，原料通常包括银盐、多元醇体系、 控制剂、保护剂等，由于本专利技术所解决的是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)包覆在银纳 米线表面导致其电阻增大制备成导电膜后容易吸湿失效的问题，因此，本专利技术仅 限定所用的保护剂为PVP，而对于其他原料不做限定，例如控制剂可选用氯化 钠、氯化铜、氯化铁、溴化钠、氯化铵等无机控制剂，也可以选用有机阳离子作 为控制剂。并且可以进一步知道的，本专利技术对于反应条件、反应原料的配比等也 不做限定。
[0012]进一步地，所述银纳米线的直径为20
‑
60nm，长度为10
‑
50μm。
[0013]进一步地，步骤(1)中所述银纳米线分散液中银纳米线的浓度为0.2
‑ꢀ
3.0mg/mL。
[0014]进一步地，步骤(2)中涂布方式为旋涂，旋涂速度为2500
‑
3000r/s，旋涂时 间为15
‑
30s。
[0015]进一步地，步骤(2)中所述基材选自PET、PI、PEN、PVA透明基材中的 一种。
[0016]进一步地，步骤(3)中所述碘离子溶液选自碘化钾溶液、碘化钠溶液中的 一种。
[0017]进一步地，步骤(3)中所述碘离子溶液中碘离子的浓度为0.04
‑
0.06mmol/L。
[0018]进一步地，步骤(3)中浸泡时间为3
‑
6min。
[0019]将纳米银导电膜浸泡在碘离子溶液中，采用I
‑
修饰纳米银线技术，在利用多 元醇还原法制备银纳米线时，PVP配体会通过羰基吸附在银纳米线表面；而当 利用碘离子溶液对银纳米线进行浸泡改性时，I
‑
会和Ag形成Ag
‑
I键，Ag
‑
I键之 间的键合作用远远强于PVP羰基在银纳米线表面的吸附作用，因此I
‑
会逐渐取 代PVP在银纳米线表面形成新的I
‑
层，从而降低银纳米线间的接触电阻以及银 纳米线层与其相邻功能层的接触电阻；并且由于I
‑
对金属的亲和性以及其单原子 尺寸的特性，使得I
‑
配体能够有效地形成超薄致密的保护涂层防止外部腐蚀性物 质的入侵从而提高了纳米银导电膜的长期稳定性。
[0020]本专利技术第二方面提供一种利用上述方法制备的碘离子改性纳米银导电膜。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022](1)本专利技术的碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，采用I
‑
修饰纳米银线 技术来取代银纳米线表面的聚乙烯吡咯烷酮，利用I
‑
的配位效应，使得I
‑
逐渐取 代聚乙烯吡咯烷酮在银纳米线表面形成新的I
‑
配位层，从而大大降低纳米银线间 的接触电阻以及纳米银线层与其相邻功能层的接触电阻，并且由于I
‑
配位层相对 于聚乙烯吡咯烷酮亲水性较差，因而制得的碘离子改性纳米银导电膜耐湿性良 好，进一步提高导电膜的长期稳定性。
[0023](2)本专利技术的碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，适应于现有的多元醇 还原法制备银纳米线体系，仅增加碘离子改性步骤，操作简单；在制备得到纳米 银导电膜后进行碘离子改性，相对于直接对银纳米线进行改性，容易清洗从而不 会引入较多杂质，并且不会影响银纳米线的分散性，能够在保证导电膜光学性能 的基础上提高其导电性能。
[0024](3)本专利技术所制备的碘离子改性纳米银导电膜透光率为88
‑
91％，方阻为 30
‑
45Ω/
□
，在潮湿空气中放置40天，方阻变为33
‑
53Ω/
□
，光学性能和电学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将采用聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂，通过多元醇还原法合成的银纳米线配制成银纳米线分散液；(2)将银纳米线分散液涂布在基材上，干燥后得到纳米银导电膜；(3)将银纳米线导电膜浸泡在碘离子溶液中，洗涤干燥，即得到碘离子改性纳米银导电膜。2.根据权利要求1所述的一种碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述银纳米线表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮。3.根据权利要求2所述的一种碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，其特征在于，所述银纳米线的直径为20
‑
60nm，长度为10
‑
50μm。4.根据权利要求1所述的一种碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述银纳米线分散液中银纳米线的浓度为0.2
‑
3.0mg/mL。5.根据权利要求1所述的一种碘离子改性纳米银导电膜的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊青，曾西平，王海波，潘莹莹，林仪珊，
申请(专利权)人：深圳市华科创智技术有限公司，
类型：发明
国别省市：