【摘 要】
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信息显示产业的发展对透明电极提出了新要求,性能优异、应用广泛及制备工艺便捷低廉的银纳米线是作为下一代柔性透明导电材料的最佳选择之一。为实现银纳米线的产业化应用,还必须进一步优化制备工艺及解决稳定性问题。本论文主要对银纳米线的制备及后处理工艺进行研究,探究了电沉积法在银纳米线防护上的应用,最后对新型银纳米环的生长进行了探索,为新型柔性透明电极的制备提供了有益借鉴。本论文首先对银纳米线的制备工艺进行研
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信息显示产业的发展对透明电极提出了新要求,性能优异、应用广泛及制备工艺便捷低廉的银纳米线是作为下一代柔性透明导电材料的最佳选择之一。为实现银纳米线的产业化应用,还必须进一步优化制备工艺及解决稳定性问题。本论文主要对银纳米线的制备及后处理工艺进行研究,探究了电沉积法在银纳米线防护上的应用,最后对新型银纳米环的生长进行了探索,为新型柔性透明电极的制备提供了有益借鉴。本论文首先对银纳米线的制备工艺进行研究,分析了成核控制剂、PVP分子量、Ag NO3添加方式与反应溶剂等对银纳米线生长的影响及不同后处理工艺的作用,以Na Cl与Na Br作为成核控制剂,分子量360,000的PVP作为端封剂并通过将Ag NO3在10min内恒流滴加后无搅拌反应制备出性能优秀的银纳米线。经丙酮选择性沉降与真空抽滤后,所得的柔性透明电极在550 nm透过率为95.4%时,具备方阻为45.4Ω/sq的优异性能,并可在5 mm弯折半径下30,000个弯折测试周期下实现方阻变化不大于30%。在此基础上,尝试以电沉积法改善银纳米线的稳定性,在对比分析了多种材料的优劣后,确定了以Al2O3作为银纳米线的保护层。通过研究漂洗、退火、反应温度与反应时间等工艺参数的影响,以0.1M Al(NO3)3作为电解质,在-1.1 V,70℃下电沉积40 s,及150℃退火30 min后,在不影响原有光电性能的前提下,可承受温度达到250℃以上,在4 mm弯折半径的弯折测试下,可承受250,000个弯折周期以上的高稳定性银纳米线柔性透明电极。最后,探索了新型银纳米环的制备工艺及生长机理。提出了甘油基共溶剂多元醇法的银纳米环制备法,通过对各种形态的银纳米环进行分析,推测了银纳米环的生长方式,并分析了溶液类型与粘度的影响。以田口设计筛选出主影响因子——PVP浓度、共溶剂的比例和类型及其最大数量的因子水平。最终,以含1%去离子水的丙三醇为溶剂,Na Cl与Na Br为成核控制剂,添加82.8 m M PVP-K90,有效提升了银纳米环的产量。
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