石墨烯柔性导电膜制备成功

北京大学纳米化学研究中心的研究人员开发出一种新的卷对卷连续快速生长石墨烯薄膜的方法,并开发了卷对卷热压印—电化学快速鼓泡转移方法,实现了石墨烯从铜箔生长基底直接向工业用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)柔性透明塑料基底的连续化无损转移,从而制备了高品质PET／石墨烯柔性塑料电极。在此基础上,研究人员在石墨烯快速转移过程中,将金属纳米线（银纳米线、铜纳米线等）网络直接封装在石墨烯与柔性塑料基底之间,批量制备了PET／石墨烯／金属纳米线的复合型柔性导电薄膜。     

转印法制备薄膜太阳能电池用银纳米线–聚合物复合透明导电薄膜

以自制银纳米线分散液为原料,聚氨酯(PU)为可剥落树脂,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上,利用转印法制备了可用于薄膜太阳能电池的银纳米线–可剥离树脂复合透明导电薄膜,并采用四探针测试仪、紫外–可见光光度计等技术测试了其方块电阻、可见光波段透过率和雾度,分析了分散液浓度、热处理温度与时间对银纳米线透明导电薄膜光电性能的影响。结果表明:随着分散液浓度的降低,银纳米线透明导电薄膜的透过率提高,但同时方块电阻增大;热处理可显著改善透明导电薄膜的导电性,透明导电薄膜的方块电阻随着热处理温度增加、时间延长均呈现出先降低后升高的现象,透过率则随热处理温度增加而提高;在150℃热处理5 min后,银纳米线透明导电薄膜的方块电阻为42?/sq,透过率为85.7%,雾度13.52%。     

棒涂法制备石墨烯类透明导电薄膜及表征

以石墨粉为原料,通过改良的Hummers法制备氧化石墨烯,利用Meyer棒通过棒涂法制备氧化石墨烯薄膜,选择氢碘酸还原制备石墨烯透明导电薄膜,用X射线衍射仪、显微共焦激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、场发射环境扫描电子显微镜、四探针测试仪、原子力显微镜对其进行表征。结果表明:石墨粉被有效氧化,大量的含氧官能团被引入分子结构中;当氧化石墨烯溶液质量分数为2%时,所制备的石墨烯透明导电薄膜性能较佳,其方阻为8.38 kΩ/口,透光率(550 nm)为81.3%,薄膜的平均厚度为57.4 nm,扫描电镜图显示其薄膜表面光滑无皱褶。该方法简单易操作,成本低廉,对石墨烯透明导电薄膜的批量制备具有潜在的应用价值。     

合肥物质科学研究院于方块电阻的均匀性和雾度取得重要进展

正银纳米线透明导电薄膜兼具优异的导电性、可见光透过性和柔韧性,已经成为传统透明导电薄膜材料氧化铟锡(ITO)的有力竞争者,有望在柔性电子器件中逐渐替代ITO材料。然而,目前限制银纳米线透明导电薄膜实际应用的瓶颈问题不是其导电性差和可见光透过率低,而是方块电阻的均匀性差和雾度大,而解决这两个问题的关键在于能否得到性能优异、稳定的涂布液。     

柔性AgNWs/PEDOT:PSS-PET透明导电薄膜的制备与性能

透明导电薄膜由于兼具较高的透光度和较低的电阻率，被广泛地应用在太阳能电池、传感器和柔性OLED等光电子器件中。采用多元醇法制备了长径比约为1 200的银纳米线(AgNWs),并且，与PEDOT∶PSS相结合，以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为透明导电薄膜基底，通过简单、高效的喷涂工艺制备AgNWs/PEDOT∶PSS-PET复合柔性透明导电薄膜，并且，研究其表面形貌与材料结构。然后，对薄膜进行了后处理，提高薄膜的导电性，并且，利用拉曼(Raman)光谱分析了进行后处理后，薄膜导电性提高的原因。当该复合薄膜在透光率<85%时，其面电阻<50Ω/sq,而且，薄膜的粗糙度仅为11.3 nm。另外，经过700 h的空气气氛放置试验后，薄膜的面电阻基本保持不变，仍具有较好的稳定性。     

银纳米线柔性透明导电薄膜的制备及研究进展

基于良好的透光性、高导电性、低成本以及柔性可弯折等优点,银纳米线(AgNWs)透明导电膜是最具潜力的电极材料,并有望替代氧化铟锡(ITO)应用到光电器件中。对AgNWs的制备方法进行归纳总结还讨论了AgNWs长径比的控制方法,总结了高透明导电膜中AgNWs导电墨水制备及复合薄膜制备工艺的研究进展,并对其现存问题简要分析,对未来高性能AgNWs透明导电膜制备及应用前景进行展望。     

高品质柔性塑料电极研发成功，工业潜力明显

北京大学纳米化学研究中心成功制备出高品质聚对苯二甲酸乙二酯(PET)／石墨烯柔性塑料电极，并在此基础上批量制备了PET／石墨烯／金属纳米线复合型柔性导电薄膜。其在恶劣的工作环境中显示出优良的耐久性能，在下一代柔性电子和光电子领域有重大的潜在应用价值。     

石墨烯/导电聚合物复合防腐蚀材料制备及应用研究进展

石墨烯/导电聚合物复合材料不仅具有石墨烯优异的屏蔽性能和导电聚合物良好的氧化还原特性,还能协同发挥二者的功能,在金属防腐蚀领域有着巨大的应用潜力。本文综述了石墨烯/导电聚合物复合防腐蚀材料的制备方法,包括电化学方法、化学氧化法、分散液混合法和化学气相沉积法（CVD）;并全面总结了石墨烯/导电聚合物复合材料在防腐蚀涂层中的应用及性能。制备的石墨烯/导电聚合物复合材料可以通过电化学方法、溶剂挥发法制成石墨烯/导电聚合物防腐蚀薄膜涂层,还可以混入成膜物树脂中制备树脂复合防护涂层。讨论了石墨烯/导电聚合物在制备过程、薄膜涂层和树脂复合涂层应用中的优势与不足,提出了构建结构可控、综合性能好的复合防腐涂层是石墨烯/导电聚合物复合防腐蚀材料的未来主要发展趋势。     

可被拉伸的发光二极管

最近,科学家们开发出一种新型发光二极管（LED）,当反复拉伸时,该二极管仍然可以有效发光并且明亮度不减.这种弹性光发射器可用于制造新型设备,如柔性手机屏幕或可穿戴电子产品.据加州大学洛杉矶分校的材料科学家Qibing Pei介绍,弹性LED背后的关键是由导电网络组成的透明电极,该导电网络由点缀有氧化石墨烯薄片的银纳米线组成.氧化石墨烯的作用类似于焊剂,将银纳米线的联结点包围并将接头锻造在一起.这种焊接方式可确保当电极拉伸时,不会由于银纳米线之间的相互摩擦而导致导电性能的降低.     

银纳米线的制备及应用研究进展

银纳米线由于其优异的导电性和良好的延展性,被广泛研究并应用于制备透明导电薄膜。对银纳米线的制备方法进行总结,包括模板法和液相合成法,分析对比了两种方法的优缺点,并对目前研究较多的液相合成法中涉及的表面活性剂、成核缓释剂的作用作了详细阐述,为银纳米线的可控合成提供了参考。银纳米线作为最有可能替代传统ITO透明电极的材料,相关研究表明银纳米线的长度、直径对透明电极的性能有很大的影响,为后续优化银纳米线的制备指明了方向。     

透明超级电容器电极的制备及其电化学性能研究

超级电容器因其充电速度快、使用寿命长、无污染以及免维护等特征,已经受到了越来越多国内外研究者的关注。本文研究了使用氧化铟锡-聚对苯二甲酸乙二醇酯(ITO-PET)导电薄膜和氧化石墨烯制备透明电极的方法。采用电沉积法将氧化石墨烯沉积到ITO-PET透明导电薄膜的表面制备得到电极材料,并研究其性能。     

氧化石墨烯/钒钛酸复合材料的制备及湿敏性能研究

通过Hummers法制备氧化石墨后进行超声分散,得到分散均匀的氧化石墨烯(GO)分散液,物理复合滴涂制备氧化石墨烯/钒钛酸薄膜并对其感湿性能进行了研究,并通过交流与直流方法对其感湿机理进行了深入探究。结果表明:氧化石墨烯/钒钛酸复合膜的湿敏性能优于氧化石墨烯和钒钛酸单层膜,该湿敏薄膜的湿滞为8.3%RH,灵敏度变化2个数量级,响应时间为8 s,还原时间为10 s,曲线线性度良好。材料在低湿阶段主要表现为电子导电,中高湿阶段为电子导电和离子导电同时存在,高湿阶段主要表现为离子导电。     

银纳米线/聚乙烯醇复合纳米薄膜的制备与性能研究

本文采用旋涂法一步制备了银纳米线/聚乙烯醇(PVA)导电复合纳米薄膜,并通过控制液滴在基底表面的静置时间来控制银纳米线在薄膜中的含量,发现不同浓度分散液制备的纳米薄膜的层电阻和透过率会随着静置时间的增加而下降,且主要依赖于银纳米线的密度。本研究说明,通过控制合理的静置时间可以一步制得具有较高导电和透过性能的纳米薄膜。     

可降解型银纳米线基透明电极的制备

采用绿色生物可降解马铃薯淀粉(S)和壳聚糖(C)复合基底取代传统的塑料基底来制备透明导电薄膜。采用多元醇法制备银纳米线(AgNWs)用作导电材料，将AgNWs制备成导电网络溶液通过喷涂法将稀释后的溶液喷到传统的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基底上，之后利用“反面胶印法”将AgNWs导电网络从PET基底上转移至SC基底上。结果表明：当S、C的比例为1.5时，该薄膜有着良好的光电性能(透光度<85%,面电阻<20Ω/块),较低的粗糙度(粗糙度为5.62 nm),优异的柔性(经过1 000次弯折实验后，薄膜的面电阻几乎保持稳定)和较好的界面黏附力(薄膜的黏附因子均>0.9)。所得复合薄膜在光电子器件的领域中具有良好的应用潜能。     

定向排列的银纳米线透明导电薄膜制备技术研究进展

由于AgNWs具有优异的导电性,透光性以及柔韧性所以在替代成本高昂和资源较少的ITO薄膜上具有广阔前景。然而,由于涂布在透明基片上的AgNWs呈现不均匀分布以及在退火处理的过程中会出现咖啡环效应,使得薄膜的方块电阻不均匀;另外,由于电学性能的不均匀,会引起电迁移和电致焦耳热不均匀,造成透明导电薄膜局部银纳米线的熔断。为了解决银纳米线的分布不均匀问题,有研究人员提出了定向排布银纳米线的思路。目前,定向排布AgNWs的方法主要有：丝网印刷、光刻法、电流体喷射印刷法、水浴提拉、微流体定向、定向搅拌等方法。本文主要介绍这五种方法的原理及研究进展,简单分析了目前制备过程中仍然存在的一些问题,并对其未来的发展方向与应用前景进行了展望。     

多巴胺/银/聚氨酯导电复合薄膜的制备

采用多巴胺(DA)对聚氨酯(PU)薄膜表面进行预处理改性后,在其上喷涂银纳米线的方法成功制备了DA/Ag/PU导电复合薄膜。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对DA/Ag/PU导电复合薄膜的微观结构进行了表征,同时还对其在拉伸、弯曲形变条件下的电学性能进行了研究。结果表明:所制DA/Ag/PU导电复合薄膜,经1 000次往复拉伸后(拉伸形变20%)电阻仅提高5%,经1 000次往复弯曲后(弯曲形变30%~130%)电阻值未明显提高。显然,经DA预处理后,PU基体对银纳米粒子的吸附能力提高,改善了导电复合薄膜的导电通路,使其导电性能显著提高。     

柔性透明导电膜的研究进展

随着电子器件,特别是平板显示器朝轻薄化方向的快速发展,柔性透明导电膜因其具有重量轻、柔软性好等优点而相应成为研究的热点。本文结合近年来柔性透明导电膜领域的最新研究成果,综合介绍其特性、种类、主要制备工艺技术及市场应用情况,最后展望了柔性透明导电薄膜研究发展的趋势,即正朝着高品质、高效率、低成本、环保的方向发展,虽然现在工业应用仍以氧化物透明导电薄膜为主,但银盐法和印刷法导电网格膜、导电高分子膜、金属纳米导电涂层材料、碳纳米管等新型柔性透明导电膜的制备技术、工艺不断完善,透明导电薄膜材料市场必将呈现多元化。     

淀粉基底银纳米线柔性透明导电薄膜的合成及光电性能

以马铃薯淀粉为原料,合成可反复弯曲折叠的柔性透明基底膜,通过多元醇法制备导电银纳米线(Ag NW),用旋涂法将Ag NW均匀覆盖于淀粉基底膜表面,两者通过分子间作用力相结合,制得系列Ag NW沉积密度不同的复合导电薄膜材料。对产品形貌、结构及稳定性进行了分析,并探索了不同AgNW沉积密度对复合导电薄膜材料光电性能的影响规律。结果表明,获取的柔性基底膜具有92%透光率、3.92 nm粗糙度、29.01 MPa拉伸应力;导电银纳米线直径约60 nm,长度20～30μm。当Ag NW沉积密度超过300 mg/m2时,方块电阻(Rs)低于22.6?/sq,透光率低于65%,光电优值(FOM)高于35,是氧化铟锡(ITO)导电膜的良好替代材料。将复合膜反复弯曲折叠Rs变化量低于5%,TGA测试发现,淀粉基底膜及复合膜热分解温度高于250℃,有利于对其进行进一步高温导电处理;稳定性测试结果表明,复合膜放置于空气中随时间延长Rs略微增大。     

淀粉基底银纳米线柔性透明导电膜的合成及性能

以马铃薯淀粉为原料,合成可反复弯曲折叠的柔性透明基底膜,通过多元醇法制备导电银纳米线(Ag NW),用旋涂法将Ag NW均匀覆盖于淀粉基底膜表面,两者通过分子间作用力相结合,制得系列Ag NW沉积密度不同的复合导电薄膜材料。对产品形貌、结构及稳定性进行了分析,并探索了不同AgNW沉积密度对复合导电薄膜材料光电性能的影响规律。结果表明,获取的柔性基底膜具有92%透光率、3.92 nm粗糙度、29.01 MPa拉伸应力;导电银纳米线直径约60 nm,长度20～30μm。当Ag NW沉积密度超过300 mg/m2时,方块电阻(Rs)低于22.6?/sq,透光率低于65%,光电优值(FOM)高于35,是氧化铟锡(ITO)导电膜的良好替代材料。将复合膜反复弯曲折叠Rs变化量低于5%,TGA测试发现,淀粉基底膜及复合膜热分解温度高于250℃,有利于对其进行进一步高温导电处理;稳定性测试结果表明,复合膜放置于空气中随时间延长Rs略微增大。     

导电聚合物/石墨烯复合材料在防腐涂料中的研究进展

综述了聚苯胺和聚吡咯基导电聚合物与石墨烯、氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rRO)所形成的复合防腐材料的制备工艺及其在金属防腐涂料领域的应用,并分析总结了现有复合防腐材料的防腐机理,同时对未来导电聚合物/石墨烯复合防腐材料的发展进行了展望。具有良好环境稳定性的聚噻吩基石墨烯复合防腐材料将是今后研究的主题。