[發明專利]一種利用溶液法提高銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的方法

有效

• 申請號: 201410453722.2
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104299680B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 王可;何微微;冉云霞;季書林;葉長輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種提高銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的方法，具體涉及一種利用溶液法提高銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的方法。

背景技術

在現代光電器件(太陽能電池，有機發光二極管，顯示器，觸摸屏等)中，透明電極已經成為重要的組成部分。當前最常用的透明電極材料是氧化銦錫(ITO)。然而，氧化銦錫具有諸多不足：脆性、需要昂貴的真空沉積技術、銦儲備越來越少、價格日漸昂貴等。因此尋找ITO的替代材料已成為必然。目前可替代ITO并適用于柔性器件的材料有碳納米管、石墨烯、銀納米線等。盡管許多研究人員致力于研究非常規納米結構的導電材料，但這些材料也都有自身的局限。例如，基于碳的某些材料需要昂貴的真空環境和有毒性的化學過程來提高性能；導電聚合物價格低廉，制備簡單，但是導電性仍需要增強；銀納米線透明導電薄膜可以具備良好的導電性但是也存在銀在空氣中易變質的問題。空氣中的氧氣和含硫化合物會使得薄膜性能有所降低。目前已有人采用防腐劑的辦法來解決上述問題，但是防腐劑價格昂貴，并且多數帶有毒性。因此尋找其他簡單的方式提高銀納米線的化學穩定性是非常重要的。目前尚無使用溶液法提高銀納米線透明導電薄膜化學穩定性方面的報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用溶液法提高銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的方法。本發明利用溶液法，通過在溶液中浸泡銀納米線透明導電薄膜一定時間，可實現銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的提高。該發明操作簡單，成本低，可用于大規模生產。

為實現上述目的，本發明采用技術方案如下：

一種利用溶液法提高銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的方法的方法，包括以下步驟：

(1)取0.25g硼氫化鈉溶于100g水中；

(2)取0.05677g三氯化鐵；溶于50g水中；

(3)取步驟(2)中的溶液100μl，溶于100ml水中；

(4)將制備好的銀納米線透明導電薄膜在步驟(1)的硼氫化鈉溶液中浸泡30s，取出后用去離子水沖洗干凈并吹干；

(5)將步驟(4)中的銀納米線透明導電薄膜放入步驟(3)的溶液中浸泡1min，取出后用去離子水沖洗干凈并吹干。

所述方法適用于多種襯底上制備的銀納米線透明導電薄膜，所述襯底包括各種玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸類塑料、聚乙烯、各種型號的硅膠、各種紙、各種布等。

所述方法中，先用硼氫化鈉溶液處理薄膜，會使得后面鹵化物溶液處理薄膜的效果更好，但也可以不使用硼氫化鈉提前處理薄膜。

所述硼氫化鈉溶液的濃度不限于某個濃度，硼氫化鈉溶液的濃度越大，所需要的處理時間就越短，硼氫化鈉溶液的濃度越小，所需處理時間越長。

所述硼氫化鈉溶液處理銀納米線透明導電薄膜并清洗后可以吹干也可以不吹干直接放入三氯化鐵溶液中進行處理。

所述三氯化鐵溶液的的濃度也不是限于某個濃度，溶液濃度越大，反應所需要的時間越短，溶液濃度越小，反應所需要的時間越長。

本發明有益效果：

本發明通過在硼氫化鈉溶液和三氯化鐵溶液中浸泡銀納米線透明導電薄膜一定時間來提高銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的方法，該方法不需要昂貴的實驗設備，只需將銀納米線透明導電薄膜在溶液浸泡一定時間，拿出后用去離子水清洗薄膜表面，使用吹風機吹干，即可實現銀納米線透明導電薄膜化學穩定性的提高；而且操作簡單，成本低，可用于大規模生產。

附圖說明

圖1為本發明實驗過程示意圖。

圖2為銀納米線經三氯化鐵溶液處理后的透射電子顯微鏡圖片；FeCl₃溶液處理后銀納米線表面有一層約2nm厚的AgCl形成。

圖3為銀納米線經三氯化鐵溶液處理后，在臭氧等離子刻蝕機25℃，6分鐘后的透射電子顯微鏡圖片；臭氧等離子刻蝕后銀納米線表面結構未發生變化。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細的說明。

實施例1：

1、取0.25g硼氫化鈉(NaBH₄)溶于100g水中；

2、取0.05677g三氯化鐵(FeCl₃)溶于50g水中；

3、取步驟2中的溶液100μl，溶于100ml水中；

4、將制備好的銀納米線透明導電薄膜在步驟1的硼氫化鈉溶液中浸泡30s，取出后用去離子水沖洗干凈并吹干；