[發明專利]一種碳納米管復合透明導電薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010732086.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111933351B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 邵崢業
• 申請（專利權）人: 浙江鑫柔科技有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B5/14
• 代理公司: 杭州麥知專利代理事務所(普通合伙) 33397
• 代理人: 夏一鳴

1.一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)準備PET襯底：首先用去離子水、丙酮和乙醇分別對PET薄膜浸泡和沖洗，所述浸泡時間為5-15min，對清洗干凈的PET薄膜烘干后進行紫外臭氧處理10-30min以備涂覆；

(2)制備碳納米管-MXene墨水：將0.2-0.8wt％的碳納米管，0.1-0.4wt％的MXene，0.01-0.1wt％的分散劑，0.005-0.05wt％的流平劑，0.03-0.1wt％的表面活性劑和剩余量的水混合并攪拌均勻備用；

(3)準備無電沉積液：將Cu²⁺濃度為0.05-0.3mol/L的銅鹽、10-30g/L的還原劑、3-8g/L的氯化銨、0.01-0.06g/L的硫脲、0.5-5g/L的三羥基聚氧化丙烯醚和剩余量的水混合、攪拌均勻，并將溫度升至75-90℃后保溫備用；

(4)制備鍍銅的碳納米管-MXene薄膜：將碳納米管-MXene墨水均勻涂覆在紫外臭氧處理過的PET襯底上，再于60-80℃的條件下5-15min烘干；接著將烘干后的碳納米管薄膜先后浸泡在二氯化錫溶液敏化1-5min和鈀離子溶液中活化5-10min；最后將活化后的碳納米管薄膜浸泡在無電沉積液中反應30-50min，反應過程持續攪拌保證反應液與薄膜充分接觸，反應完成將薄膜沖洗干凈并烘干得到所述鍍銅的碳納米管-MXene薄膜；

(5)制備碳納米管復合透明導電薄膜：將所述鍍銅的碳納米管-MXene薄膜浸泡在1-10mg/mL的AgNO₃溶液中3-10min，最終制得所述碳納米管復合透明導電薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述分散劑為羥甲基纖維素、聚乙烯醇、聚氨酯、聚丙烯酸其中一種或幾種；所述流平劑為水性流平劑BYK-306、BYK-333、BYK-377、BYK-394、BYK-UV3505其中一種或幾種；所述表面活性劑為曲拉通X-100或氟碳表面活性劑。

3.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述銅鹽可以是硫酸銅、氯化銅、硝酸銅其中一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述無電沉積液的pH值為4.5-6。

5.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述鈀離子鹽可以是四氯鈀酸鈉、二氯二氨鈀、硝酸鈀、氯化鈀其中一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述二氯化錫的濃度為10-20g/L，鈀離子鹽的濃度為0.1-0.5g/L。

7.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述涂覆方式可以是棒涂、旋涂或噴涂其中一種。

8.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述碳納米管的直徑為20-60nm，長徑比為800-1200；所述MXene的層數為1-5層，橫向尺寸為0.5-3μm。

9.根據權利要求1所述的一種碳納米管復合透明導電薄膜的制備方法，其特征在于：以上所述攪拌的速度均為300-1500r/min。

10.一種如權利要求1-9之一所述方法制備獲得的碳納米管復合透明導電薄膜。