长纳米银线的制备及其涂覆成膜的性能研究

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1、硕士学位论文长纳米银线的制备及其涂覆成膜的性能研究STUDYONTHEPREPARATIONANDTHECOATEDFILMPERFORMANCEOFLONGSILVERNANOWIRES顾佳慧哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：TM24学校代码：10213国际图书分类号：665.9密级：公开工学硕士学位论文长纳米银线的制备及其涂覆成膜的性能研究硕士研究生：顾佳慧导师：李明雨教授申请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedI

2、ndex:TM24U.D.C:665.9DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONTHEPREPARATIONANDTHECOATEDFILMPERFORMANCEOFLONGSILVERNANOWIRESCandidate：GuJiahuiSupervisor：Prof.LiMingyuAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：MaterialsProcessingEngineeri

3、ngAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefense：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着科学技术的不断发展，既具备高的电导率又能实现高光学透过率的材料已经成为各种光电器件的重要组成部分。众所周知，掺锡氧化铟（ITO）透明导电膜已经在光电子器件中运用了长达五十年，但是其柔性性能很差且原材料日益稀缺，已无法满足下一代光电器件轻便、灵活、价

4、格低廉、大面积制备等要求。而纳米银线薄膜因其具有优良的导电性、透光性和可柔性，逐渐成为柔性电子领域热切关注的问题。由于纳米银线透明导电薄膜的导电性及可见光透过率与纳米银线的长径比有关，所以采用具有高长径比的纳米银线来制备透明导电薄膜更有利于提升薄膜的整体性能。本文基于多元醇法制备纳米银线的原理，对传统多元醇法进行改进，采用一步法进行实验。在保持传统实验材料（乙二醇为还原剂和溶剂，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为稳定剂和诱导剂，硝酸银为前驱体）不变的情况下，通过向体系中引入氯化铁作为控制剂，成功制备出超长纳米银线。本文采用控制变

5、量法，对PVP与硝酸银的摩尔比、氯化铁的浓度、反应温度等实验变量对纳米银线生长过程产生的影响进行了分析研究，最终实现了纳米银线可控制备的目的。实验结果表明，通过调整反应参量，可成功制备出长度达150µm，长径比约为1000的纳米银线。利用所得超长纳米银线制备透明导电薄膜，分别采用滴涂、旋涂、喷涂、迈耶棒涂布及毛细力铺展五种方式在玻璃基底上进行涂覆成膜。通过对不同涂覆方法所得薄膜形貌及性能的观察研究和对透明导电薄膜的导电性及可见光透过率关系的分析，得出较为实用的纳米银线的涂覆方法。通过对所制得的纳米银线透明导电薄膜进行酸化

6、处理发现，薄膜的表面电阻可以由40Ω/sq减小至11Ω/sq，而其可见光透过率基本保持不变（约为86%）。综上所述，纳米银线透明导电膜的性能可以与传统ITO薄膜的性能相媲美。因此，纳米银线有望取代ITO从而成为下一代柔性透明导电材料。关键词：多元醇法；纳米银线；长径比；涂覆；透明导电薄膜-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,thematerialwithhighconductivityandtransmittancehasbe

7、comeanimportantcompositionofmanyphotoelectricdevices.Asisknowntoall,Indiumtinoxide（ITO）transparentconductivefilmshavebeenutilizedtoproducephotoelectronicdevicesforfiftyyears.Butowingtothelackofrawmaterialaswellasitspoorperformanceofflexibility,ITOcan’tmeettheneed

8、softhelatestgenerationofphotoelectronicdevices,whicharegoodportability,highflexibility,lowpriceandpreparationoflarge-area.Becauseofitsgoodproperties,suchaselec