[發明專利]使用化學還原方法制造具有核殼結構的銀涂覆的銅納米線的方法

在審

• 申請號: 201780041973.1
• 申請日: 2017-05-30
• 公開（公告）號: CN109414764A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 樸翰浯;金在河;金俊杓;尹國進
• 申請（專利權）人: 柏業公司
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/02
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 陳桉

本發明涉及使用化學還原的具有核殼結構的銀涂覆的銅納米線及其制備方法。更特別地，本發明涉及一種制備銀涂覆的銅納米線的方法以及通過該方法生產的具有核殼結構的銀涂覆的銅納米線，該方法包括化學生產銅納米線，并且使用銀氨絡合物溶液和還原劑使銅表面被銀涂覆，從而通過化學還原防止該銅納米線的氧化。此外，由于可以通過將溶液再利用來生產銅納米線，所以可以降低生產成本。根據本發明的制備具有核殼結構的銀涂覆的銅納米線的方法即使在空氣中或在高溫下也能夠通過防止氧化來避免導電性的劣化，因此對于要求高導電性的電磁屏蔽糊劑或高導電性糊劑的生產是有用的。

技術領域

本發明涉及使用化學還原制備具有核殼結構的銀涂覆的銅納米線的方法，并且更具體地涉及制備銀涂覆的銅納米線的方法，該方法包括化學生產銅納米線，并且使用銀氨絡合物溶液和還原劑使銅表面被銀涂覆，從而通過化學還原防止該銅納米線的氧化。

背景技術

納米線是具有幾納米的直徑和幾百納米至幾百微米的長度的納米材料，由于容易人工操作，這種材料作為用于生產下一代納米設備的核心材料而吸引了許多關注。最近，金屬納米線如銅、銀和鎳納米線由于如導電性和透明度的特性而被有用地用作替換銦錫氧化物(ITO)、導電聚合物、碳納米管、石墨等的替代物。

其中，銅納米線由于如高導電性、柔性、透明度和廉價的優點而作為已主要用于顯示器的銦錫氧化物(ITO)的替代品出現。特別地，因為銅納米線是透明的導體，可以將其用于多種多樣的應用，包括低輻射窗口、觸敏控制板、太陽能電池和電磁屏蔽材料。

常規地，銅納米線已通過多種方法生產，如電化學反應、化學氣相沉積、硬模板輔助的方法、以及膠體和水熱工藝。然而，常規制造方法具有如高設備投資成本、難以控制納米線的尺寸以及低生產率的問題。

最近，已經知道用于通過化學合成來制造銅納米線的方法。韓國專利號10-73808公開了一種制備銅納米線的方法，該方法包括將胺配體、還原劑、表面活性和非極性有機溶劑與CuCl₂水溶液混合，將反應溶液轉移到高壓反應器中并且在80℃至200℃下進行反應24小時。通過此方法生產的銅納米線具有10至50μm的長度和200至1,000nm的直徑。然而，這種生產方法是使用高壓反應器進行的，這可能引起增加的生產成本和不適合大量生產的問題。

韓國專利號1334601公開了一種通過使用乙二醇(EG)和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的多元醇工藝制備銅納米線的方法。然而，這種生產方法因為與其中使用水溶液作為溶劑的情況相比使用了毒性溶劑而引起環境問題，并且由于增加的生產成本而具有劣化的經濟效率的問題。

國際專利公開號2011-071885公開了一種通過以下方式制造具有1至500μm長度和約20至300nm直徑的銅納米線的方法：將銅離子前體、還原劑、封端劑、和pH調節劑混合，然后在預定溫度下反應以獲得銅納米線，該銅納米線包括附接在球形銅納米顆粒上的銅棒。然而，這種方法仍具有缺點，如所產生的銅納米線的生產率低和質量均勻性低。

在另一方面，當銅納米線長時間暴露于空氣中時，發生氧化而形成氧化銅。這種氧化現象隨溫度增加而更快地進行。這種氧化銅與純銅相比顯著地更不導電。為了防止這種氧化銅的產生，國際專利公開號2011-071885和韓國專利公開號1334601公開了生產銅納米線并用金屬如鎳、金、錫、鋅、銀、鉑、鈦、鋁、鎢、鈷或類似物表面處理該銅納米線。然而，仍需要改進銅納米線的整體工藝效率和質量均勻性。

因此，作為付出大量努力解決以上問題的結果，本發明的諸位發明人開發了一種用于通過使用銀氨絡合物溶液和還原劑進行化學還原來使化學合成的銅納米線表面被銀涂覆從而防止氧化的方法，并且發現，與用于生產銅納米線的常規方法相比，該方法使得能夠生產具有高經濟效率和生產率以及高抗氧化性的銀涂覆的銅納米線，由此完成本發明。

發明內容

因此，鑒于以上問題實現了本發明，并且本發明的目的是提供一種制備具有高經濟效率和生產率以及高抗氧化性的銀涂覆的銅納米線的方法。