[發明專利]一種基于銀納米線的涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201710802585.2
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107587124A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 董立華
• 申請（專利權）人: 深圳贏特科技有限公司
• 主分類號: C23C18/44
• 分類號: C23C18/44;C23C14/35;C23C14/08;C23C28/00;B22F9/24;B82Y40/00;B82Y30/00
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技術領域

本發明涉及一種導電涂層，具體涉及一種基于銀納米線的涂層及其制備方法。

背景技術

銀納米線涂層具有優異的透光性、耐拉伸、耐彎折性能，因此引起了基礎研究及應用的廣泛重視。現階段廣泛使用的透明導電薄膜材料為ITO導電薄膜，但因為價格昂貴，因此，人們一直在尋找合適的材料將其替代。銀納米線被視為是最有可能替代傳統ITO透明電極的材料。但是，綜合導電性能和透光性能而言，現階段銀納米線仍落后于ITO透明電極，因而如何進一步提高銀納米線涂層的導電性成為大家所研究的課題。

現有技術中如何進一步提高銀納米線涂層的導電性的方法較為復雜，例如公開號為CN106297964A的專利公開了一種復合透明導電薄膜及其制備方法，其通過涂布工藝制備銀納米線和(CVD技術生長的)石墨烯復合導電層，以及通過液態光固化材料貼合、固化、轉移技術實現銀納米線和石墨烯復合導電層轉移到透明基材，從而使制備的石墨烯和銀納米線復合透明導電薄膜的低方阻與高透過率均勻可控，同時具有改善的耐水、熱穩定性。但是，其缺點是工藝復雜，實施起來成本較高。

因此，本領域急需一種簡單有效、低成本的進一步提高銀納米線涂層的導電性、具有長期穩定性的基于銀納米線的涂層的制備方法。

發明內容

為解決現有技術中進一步提高銀納米線涂層導電性的方法成本高、工藝復雜的問題， 本發明提出了一種基于銀納米線的涂層及其制備方法，該復合涂層有良好的導電性能、較長的使用壽命。

本發明是通過以下技術方法實現的。

一種基于銀納米線的涂層的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括以下步驟：

（1）首先合成銀納米線，其中合成銀納米線時采用聚乙烯吡咯烷酮做保護劑，聚乙烯吡咯烷酮的型號為K30，然后將銀納米線洗滌純化后分散在溶劑中，從而得到含有銀納米線的溶液；

（2）將含有銀納米線的溶液涂覆在基底上形成網絡狀結構的銀納米線涂層，待涂層干燥后，將含硝酸銀的乙二醇溶液鍍覆在涂層表面，其中，硝酸銀的含量為0.01~0.1mM，自然光照下放置2~24h，然后用去離子水清洗并干燥，從而得到基于銀納米線的涂層。

此外，所述的制備方法還包括步驟（3）在涂層表面再涂覆一層氧化銦錫，從而得到基于銀納米線的復合涂層。

對于步驟（1）的進一步詳細說明如下。

步驟（1）中合成銀納米線的方法為多元醇法或者微波聚合法，具體方法如下：

多元醇法采用含高氯鉑酸的乙二醇溶液作為晶種，然后加入含硝酸銀的乙二醇溶液及含聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，反應后即可得到含有銀納米線的溶液。優選條件如下：在反應器中加入乙二醇5~30mL，在120~200℃下回流0.5~12h以去除乙二醇中的水分，然后調整溫度并穩定至150℃~190℃，而后加入2~10mL含高氯鉑酸的乙二醇溶液作為晶種，高氯鉑酸的濃度為0.01mM~0.1mM，加熱1~60分鐘后，再同時加入0.5~10mL含硝酸銀的乙二醇溶液及0.5~10mL含聚乙烯吡咯烷酮K30的乙二醇溶液，硝酸銀的濃度為0.01mM~0.9mM，聚乙烯吡咯烷酮的濃度為0.05mM~5.0mM，調控兩者的滴加速度使得兩者同時開始滴加以及結束滴加，滴加時長為0.5~2h，滴加結束后繼續反應0.5~4h后停止加熱，得到含有銀納米線的溶液。

微波聚合法采用含硝酸銀的乙二醇溶液及含聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液相混合，然后加入NaCl，再經過高功率700w~800w及低功率300w~350w的微波輻照，得到含有銀納米線的溶液。優選條件如下：將0.85~3.4g硝酸銀與100mL乙二醇混合均勻，得到含硝酸銀的乙二醇溶液；將3.13g 聚乙烯吡咯烷酮K30與100mL乙二醇混合均勻，得到含聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液；然后取上述含硝酸銀的乙二醇溶液和上述含聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，兩者體積相同，均為2~15mL，磁力混合均勻，當兩者體積之和小于10mL時，則加入乙二醇補足至10mL；最后再加入氯化鈉，磁力混合均勻得到溶液A，氯化鈉與硝酸銀的質量比為(0.02~0.04):1；再經過高功率700w~800w微波輻照0.5~1min后，進行低功率300w~350w的微波輻照2.5~6min，即得到含有銀納米線的溶液。

洗滌純化銀納米線是為了去除銀納米線中的雜質，其洗滌方法是本領域技術人員所熟知的。例如，其具體過程可為取底部沉淀的銀納米線，加入2-異丙氧基乙醇，混合均勻后靜置，倒出上清液，僅留下底部沉淀，獲得洗滌純化后的銀納米線。