纳米线透明导电薄膜的制备及应用

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:mayf014
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纳米铜线材料在光学以及电学方面具备优良的性能,在化学、微电子器件以及生物传感器等领域拥有巨大的使用价值,因而引发了人们的普遍重视。本实验中,我们采用液相还原法,以水合肼为还原剂,乙二胺(EDA)为结构导向剂制备了铜纳米线,通过进行一系列正交实验,探究了各实验因素对纳米铜线的影响,并且通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等测试手段对纳米铜线进行了表征。实验结果表明:采用液相还原法制备出的纳米铜线未被氧化,在(111)方向上,纳米铜线体现出显著的择优取向生长;影响其长度和直径的实验因素排序是:N2H4·H2O-NaOH—EDA-反应温度。综合考虑各因素,制备纳米铜线的最佳条件为4mLEDA、50mLNaOH、10mL1%的N2H4·H20. lOmL10%的N2H4·H2O、80℃.1小时。通过实验制得的最优纳米铜线长度在25μm左右,直径在150nm左右。目前,柔性的纳米银线透明导电薄膜由于具有导电性能良好、透光率高、耐弯折度高等优良性能,因此被视为替代ITO薄膜的理想产品。本实验中,我们采取简便易行的刮涂法制备了以PET为基底的柔性纳米银线透明导电薄膜。通过SEM、XRD、UV-Vis.四探针测试仪对薄膜进行了性能的表征,通过正交实验探究了各个实验条件对薄膜性能的影响,从而得到优化条件。实验结果表明,制备的纳米银线透明导电薄膜耐弯折性能较好,且导电层与基底层的粘附性好,纳米银线层具有较高的本体强度;刮刀厚度对薄膜的电阻及透光率的影响作用都非常大,热压的温度、压力以及时间也会对薄膜电阻产生影响,但它们对于透光率的影响作用非常的小;刮涂法制备出的最优的纳米银线透明导电薄膜的阻值是22Ω/□,透光率达到75%。优化条件为:温度110℃,压力0.2MPa,时间10min,刮刀厚度150gm。在制备纳米银线薄膜的基础上,我们采用光固化和刮涂法结合,制备了纳米银线叉指电极,希望能够用它来替代ITO叉指电极应用于电帘除尘领域。并且分析了电帘除尘的机理,这对于现今人们重点探索的电帘除尘工艺具有很好的参考价值。
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