金属纳米材料的合成及其作为导电电极的应用

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自二十世纪八十年代纳米材料的概念被提出以来,其独特的导电、导热、催化、磁、光等特性使其在光电器件、催化剂、生物传感器等领域有重要的应用价值。金属纳米材料由于具有独特的性能而广泛用作导电,导热,耐蚀等工业材料,并在纳米光电器件,化学与生物传感器等领域有着广泛的应用前景。纳米材料的物理化学性质主要取决于他的形貌和尺寸,因此对其形貌和尺寸的合成及应用研究具有重要的意义。目前,对于特定形貌的银、铜金属纳米材料的许多合成方法具有合成过程复杂,产物不均匀,重复性较低等缺点。为了实现控制合成更加均匀,产率较高的银、铜纳米粒子,本文对金属纳米材料的合成及其作为导电电极的应用进行了研究。首先,论文对纳米银线的合成方法如:电化学法、化学还原法、光还原法和微波加热法等进行了分析,并采用化学还原法,以硝酸银(AgNO3),聚乙烯砒咯烷酮(PVP K30),乙二醇为原料,制备了银纳米粒子,通过优化不同实验条件控制合成了大量均匀的H3PO3,并详细调查了PVP与AgNO3溶液浓度比,AgNO3溶液的浓度以及温度和时间对反应产物的影响进行了分析。然后,论文以五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)、亚磷酸(H3P03)、氢氧化钠(NaOH)和甘油为原料,先采用水热法对铜纳米材料进行了制备,获得了大量均匀的分形铜纳米粒子,并通过实验结果对甘油与水的体积比和H3P03的浓度对产物形貌的影响进行了分析。之后,采用微波合成法获得了针状的铜纳米颗粒,并通过改变反应物浓度,溶液酸碱性等实验条件获得了球形、立方体的微米铜,调查了温度和NaOH浓度对产物的影响。最后,论文采用丝网印刷法,利用所合成的纳米银线制备导电电极。研究了不同长宽比及均匀性的纳米银线、银膜厚度、灼烧温度对电极导电性能和透光性的影响,得到了导电性较好的银电极。
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