纳米银线的制备方法综述

纳米银线(Ag NWs)由于其优良的导电性、导热性、柔韧性及纳米材料独特的尺寸效应有望替代ITO成为新一代的透明导电膜材料而引起广泛的关注。综述介绍了多元醇法、晶种法、水热法、模板法、湿化学法及其他一些化学制备Ag NWs的方法,提出由实验室制备向工业化批量生产的发展方向。     

Conductivity and mechanical properties of conductive adhesive with silver nanowires

The aim of this study was to develop conductive adhesive using silver nanowires prepared via solvothermal method as conductive fillers and epoxymodified organosilicone resin as matrix resin. Effect of the addition of silver nanowires/flakes on the conductive adhesive's electrical and mechanical properties was investigated. Compared with conventional conductive adhesive with silver flakes fillers, the percolation threshold of conductive adhesive with silver nanowires fillers is 10 % lower approximately. However, further rise of the content of silver nanowires has no obvious influence on improvement of the electrical conductivity of conductive adhesive. Both conductive and mechanical properties of conductive adhesive can be compatible by adding silver nanowires, which traditional silver conductive adhesives cannot reach.     

银纳米线的制备及应用简述

银纳米线的大长径比效应使其表现出高透明度、低雾度、高导电性、韧性好的优异特性,具有良好的应用前景。简述了银纳米线的制备技术液相还原法－多元醇还原法、晶种法、光照射法等制备技术。简要介绍了大长径比银纳米线在导电和抗菌等方面的独特性能,在柔性器件、水体杀菌等方面有远大前景。     

不同维度的银微纳米材料研究进展

微纳米材料的性能受到其形貌的影响,以维度为分类原则,综述了不同类型银微纳米的制备和应用进展。零维的银纳米材料包括银原子和粒径小于15 nm的银纳米粉,主要提高催化性能、抗菌及光性能;一维的银纳米线由化学还原法制备,主要用于透明纳米银线薄膜制备的柔性电子器件;二维的银微纳米片可用球磨法、光诱导法、模板法等方法制备,其在导电浆料及电子元器件等方面有广泛的应用;三维的银微纳米材料包括球形和异形银粉,球形银粉主要用于导电浆料填充物,异形银粉主要应用催化、光学等方面。改善制备方法,实现微纳米材料的形貌控制,提升产物稳定性,是银纳米材料研究的发展方向。     

银纳米线的聚醇法制备及其在聚酯和玻璃基板上镀成的透明导电薄膜对比

以聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,聚乙二醇(EG)为还原剂,采用聚醇法[1]制备了银纳米线.根据硝酸银/PVP比例的不同制备了4种类型的银纳米线样品,其中样品D直径最均匀,杂质含量最低.通过改变硝酸银/PVP比例、加入速率和PVP分子量,可对对银纳米线的长度和直径进行控制,得到了小直径(17~100 nm)、大长度(30 nm到100μm以上)的银纳米线.采用XRD、SEM、TEM和紫外-可见光谱对银纳米线的结构进行了表征.采用不同径长比纳米银线混合,以聚对苯二甲酸二乙酯(PET)和玻璃为衬底,分别使用可扩展层压辅助溶液法和旋转涂布法制备了2种透明导电薄膜,其方阻分别为17和26?/sq,透光率分别为88%和80%.     

一维银线制备及其在导电胶中的应用

用不锈钢辅助醇热法高浓度、大规模制得低长径比(约为10～20)的一维银线,AgNO3浓度可达0.65 mol/L;该一维银线可作为导电胶的导电填料使用;一定范围内降低AgNO3浓度生成的一维银线其长度几乎保持不变,但平均直径略有减小;采用反应活性较低的不锈钢,提高初始反应温度对一维银线的形成有不利的影响。一维银线经球磨可制得类似带状的银粉;采用带状银粉制备的导电胶体积电阻率较一维银线更低,渗流阈值可以降至20%(质量分数)。     

核壳结构银纳米线的合成及神经形态网络特性

银纳米线由于具有独特的核壳结构,被用于构建神经形态纳米线网络。以经典多元醇法为模板,设计正交实验合成了一系列核壳结构银纳米线,分析了反应温度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的相对分子量、PVP用量和卤离子含量等因素对银纳米线长度、直径及核壳结构微观特征的具体影响。结果表明,相对分子质量高的PVP更适合制备具有AgNWs-Ag核壳结构的银纳米线;由银纳米线组成的神经形态纳米线网络表现出类似人工突触行为的忆阻响应曲线,其神经形态特性受银纳米线核壳结构微观特征影响,并表现出明显的湿度依赖特性。     

银纳米线基透明导电薄膜研究进展

随着电子产品不断向小型化和便携式等方向发展,在柔性衬底上制备薄膜电子器件引起了人们越来越多的关注。其中柔性透明导电薄膜作为电子器件必备部件之一已成为重要的研究方向。传统的氧化铟锡材料因其柔韧性差等问题限制了在柔性器件中应用。银纳米线由于优异的导电导热性、良好的机械稳定性、可接受的价格和氧化物仍具有一定的导电性等特点,被认为是最具潜力替代氧化铟锡的下一代柔性透明导电材料。本文介绍了银纳米线基透明导电薄膜的相关理论和制备方法、以及国内外银纳米线基透明导电薄膜的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。     

无颗粒型银基导电墨水的制备、性能及其应用研究

以离子交换法合成的草酸银前驱体为银源,乙二胺为络合剂,异丙醇为溶剂制备了MOD无颗粒银导电墨水。将该墨水喷墨打印于聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)柔性基板,并在加热板上150℃固化20 min,并通过DSC、FE-SEM、激光共聚焦、四探针测电阻率方法对合成的墨水进行表征。结果表明导电墨水的温度远低于银前驱体的分解温度;喷墨打印多层的银线在基板上表现出不同宽度、厚度和电阻率。其中,打印10层的银线电阻率可达3.22μ?·cm,接近块状纯银电阻率(1.65μ?·cm)。喷墨打印后的银图案表面平整光滑且微观组织致密,在柔性印刷方向有良好的应用前景。     

不同长径比纳米银线合成机理及变形机理

采用液相还原法,通过调节聚乙烯吡咯烷酮（PVP）摩尔浓度制备不同长径比的纳米银线。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见光分光光度计、同步热分析仪及透射电子显微镜对纳米银线的物相组成、微观形貌、光吸收性能、热分解、晶体结构进行表征,并使用分子动力学模拟单晶纳米银线的拉伸和熔化过程。结果表明：纳米银线主要由面心立方银构成。PVP与AgNO₃的摩尔比由1.5变为7.5,纳米银线直径先减小后增加;当摩尔比为6.0时,纳米银线直径最小,为77.7 nm。纳米银线直径由106.1 nm减小为77.7 nm,熔化温度随之减小,最低为281.2 ℃。单晶纳米银线长径比由6变为72时,屈服强度逐渐由0.63 GPa提升至0.83 GPa。单晶纳米银线熔化温度随长径比增加而减小,由690 K变为657 K。PVP与AgNO₃的摩尔比为6.0是合成银线的最佳条件,长径比大的纳米银线具有良好的抵抗变形的能力。     

导电聚合物/纳米银复合薄膜的制备及特性研究

采用化学气相聚合法制备了聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT))/纳米银复合薄膜,研究了复合纳米薄膜的导电及电化学性能。研究结果表明,PEDOT/纳米银复合薄膜的电导率为54.8 S/cm,高于纯PEDOT薄膜的电导率(17.3 S/cm),复合纳米薄膜的比容量为174.5 F/g,明显高于纯PEDOT薄膜的比容量。循环测试1000次后,复合膜的比容量保持率为81.6%,具有良好的电化学稳定性。这种化学气相聚合制备的聚合物复合纳米薄膜在超级电容器及导电材料领域有着良好的应用前景。     

无颗粒型银导电墨水的研究进展

无颗粒型银导电墨水因其具有较高的稳定性，较低的后处理温度，在印制电子领域中应用广泛。根据银前驱体的选择不同，综述了以新癸酸银、柠檬酸银、草酸银、碳酸银、醋酸银、硝酸银、酒石酸银为前驱体的无颗粒型银导电墨水的研究情况。此外，对墨水作喷墨打印时基板的选择和处理、墨水印制图案的微观组织结构调控及后处理方法、墨水的应用、以及对无颗粒型银导电墨水的前景进行了介绍。     

滑石粉化学镀银条件的探讨

以甲醛为还原剂,采用银氨液滴入还原液的镀液加入方式进行化学镀银法制备导电滑石粉,对滑石粉化学镀银条件进行了研究。探讨了银氨液pH值、硝酸银浓度、甲醛浓度、粉体装载量以及反应时间等因素对滑石粉化学镀银的影响规律。借助FESEM对镀银后滑石粉的表面形貌进行了表征,测试了化学镀银后滑石粉的增重率、压实厘米电阻。在以上分析基础上,得出滑石粉化学镀银的最佳工艺条件为：银氨液pH值11.7,硝酸银10 g/L,甲醛13 mL/L,装载量25 g/L,反应时间60 min,得到的镀银滑石粉的厘米电阻为23.6 Ω×cm     

纳米银导电墨水的制备及电极性能研究

用硝酸银、己二酸二酰肼和葡萄糖为主要原料,通过化学还原法制备出粒径为30~50 nm的纳米银颗粒;将其分散于特殊配制比例的溶剂中,制备得到纳米银导电墨水。将纳米银导电墨水高精度图案化喷墨打印,分析了纳米银的形貌及其导电性能;研究了烧结温度和烧结时间对打印电极电阻率的影响,结果表明,200℃烧结40 min,电阻率为0.34 m?·cm的较低值。     

还原氧化石墨烯对纳米银线/还原氧化石墨烯复合柔性透明导电薄膜影响

纳米银线和还原氧化石墨烯为导电相,混合纤维素膜为基底,采用真空抽滤法制备了柔性透明导电薄膜。研究了还原氧化石墨烯对柔性透明导电薄膜的光电及机械性能的影响。研究结果表明,随着还原氧化石墨烯含量的增加,导电薄膜的透过率变化不大,但薄膜的方阻逐渐下降。通过胶带测试200次原位监控方阻变化以及弯曲疲劳200次测试原位监控方阻变化研究纳米银线和石墨烯导电相在混合纤维素膜表面的附着力和薄膜的弯曲疲劳特性。研究结果表明,经过200次的胶带测试,薄膜的方阻几乎没有改变。弯曲测试结果表明,薄膜方阻约有3%的改变。说明薄膜具有良好的稳定性。分析认为,纳米银线-石墨烯复合薄膜具有良好的稳定性与纳米银线和石墨烯埋在混合纤维素膜表面有关。     

银纳米线的改进溶剂热法合成与表征

采用溶剂热法和晶种法相结合的改进方法,以硝酸银为银源,乙二醇为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂和分散剂,制备银纳米颗粒晶种,进而在溶剂热环境中合成了高均匀性的银纳米线。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)对产物的尺寸形貌、晶体结构以及光学性能进行了表征。结果表明,利用改进的溶剂热法制备的银纳米线具有较高的长径比,尺寸分布均匀,分散性良好,具有优异的等离激元共振吸收特性。     

水溶液体系中制备纳米银线的研究

在水溶液体系中,以蔗糖为还原剂、NaCl为前驱体络合剂、PVP为表面活性剂,通过水热反应制备得到了直径大约为40 nm,线径分布均匀、分散性良好的纳米银线。有效解决了目前多元醇有机体系下制备纳米银线洗涤困难,反应条件苛刻,后处理繁琐等问题。系统研究了还原剂用量、还原剂种类、Cl^-/Ag⁺摩尔比、卤化物种类和表面活性剂种类对于产物形貌的影响。结果表明,当还原剂蔗糖的用量为0.18 g,PVP的相对分子质量为58000,选择Na Cl作为络合剂,且Cl^-/Ag⁺摩尔比控制在1.26时,制备的纳米银线形貌均一,纯度较高,纳米线长径比大于1000。     

载银抗菌功能膜的制备和研究

介绍了1种制备新型载银抗菌功能膜的方法。首先制备阳极氧化初级膜，然后通过特殊的着色工艺把银添加到氧化膜中，最终获得了金黄色和棕色的抗菌膜。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌种，采取体外实验的方法，测试了试样的抗菌效果。通过实验发现，新制备的抗菌膜和在空气中存放24个月的抗菌膜，都具有良好的抗菌效果，而且所制备的抗菌膜具有好的颜色稳定性。对抗菌膜进行了扫描电镜、X射线光电子谱和俄歇电子谱的研究与分析，发现抗菌膜中存在多种以银元素的化合物。通过1个对比实验，计算了抗菌膜中的银量和银离子在不同介质中的释放速度。研究表明，这种工艺制备的抗菌膜具有可靠和高效的抗菌效果。     

The preparation and characterization of the cross-linked Ag–AgCl/polypyrrole nanocomposite

The cross-linked Ag–AgCl/polypyrrole (PPy) nanocomposite was synthesized using silver nanowires as templates. In the process, FeCl₃ served not only as the oxidant for pyrrole monomer but also as the etching-agent for silver nanowires. The morphologies of the product were observed by transmission electron microscopy. The existence of silver chloride and silver in PPy matrix was confirmed by X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscope technologies. A possible formation mechanism of the cross-linked Ag–AgCl/PPy nanocomposite was also discussed.     

Using nanoparticles as direct-injection printing ink to fabricate conductive silver features on a transparent flexible PET substrate at room temperature

Conductive metallic features that are flexible could have application in integrated circuits, ranging from large-area electronics to low-end applications. This paper shows the creation of conductive silver thin film and wire on the transparent flexible polyethylene terephthalate (PET) substrate by a room-temperature chemical reduction process. One-step synthesis and spectroscopic characterizations of size-controlled silver nanoparticles are also described. Transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, thermal gravimetric-mass analysis, X-ray photoelectron spectroscopy and synchrotron radiation X-ray diffraction were used to characterize the dodecanoate-protected silver nanoparticles. Silver metal film and wire were produced by soaking the dodecanoate-protected silver nanoparticle film and wire, which were prepared, respectively, by spin-coating and by directly drawing with a commercial Epson T50 inkjet printer onto the flexible PET substrate using Ag nanoparticles suspended in cyclohexane (10 wt.%) as the ink, in an aqueous solution containing 80% N₂H₄. The resistivities of the Ag films are actually lower compared with the Ag thin films prepared by other conventional chemical routes, such as using silver salts as metallo-organic precursors. It is suggested that the use of nanoparticles as a precursor may be an explanation for the lower resistivity.