[发明专利]一种可生物降解的柔性透明导电薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种可生物降解的柔性透明导电薄膜的制备方法，属于半导体技术领域。一种可生物降解的柔性透明导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）将银纳米线溶液倒入纳米纤维素溶液中，磁力搅拌，得到共混溶液，所述纳米纤维素与银纳米线质量比为1‑1.5:1；（2）将所述共混溶液旋涂于衬底，旋涂速度为3000‑5000rmp；（3）再在80‑100℃下进行热处理，制得柔性透明导电薄膜。本发明制备的柔性透明导电薄膜导电性高，弯曲稳定性好，不会出现层间互溶的问题，纳米生物纤维素因其固有的的柔韧性、优异的成膜能力和分散性使其成为构筑柔性储能电极材料的理想骨架。大大改善了银纳米线自身的稳定性，而且保留了其较好的导电性和透光性。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种可生物降解的柔性透明导电薄膜的制备方法。

背景技术

银纳米线具有良好的导电性和热力学稳定性，而且银纳米线的合成工艺简单，在实验室已经可以实现宏量制备，特别是银纳米线的尺寸效应，使得线性网络构架下形成的薄膜有着优异的柔韧性，被认为是未来最有希望的柔性电极材料，但是银纳米线长期暴露在空气中会被氧化，致使电阻变大，导电性变差。

自然界中的生物纤维素是一种环境友好材料，其来源极为广泛，储量非常丰富，而且加工简单，是一种重要的可再生利用的天然资源。纳米技术的提升使得生物纤维素在光电子领域的应用具有了极大的可能性，特别是其天然的柔韧性，优异的成膜性和可生物降解特性，能够在柔性透明电极方面具有潜在的应用，比如生物纤维素可以作为自支撑衬底材料，无需其他传统辅助衬底如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚酰亚胺（PI）等的引入，而且纤维素薄膜优异的透光率完全能够满足未来柔性透明电子器件对于透光性能的要求。

将纳米纤维素与银纳米线复合制备薄膜能够取长补短，制备出导电性、成膜性好的导电薄膜。银纳米线单独使用的时候如果长期暴露在空气中会被氧化，造成导电性的下降，将薄膜制备成纤维素-银纳米线-纤维素的多层结构，多层结构中每层的弯曲应力不同，在长时间的弯曲或者多次弯曲情况下，薄膜整体性能变差，使表面电阻随着弯曲次数的增加而变大，弯曲稳定性差；另外多层的结构会出现层间互溶。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可生物降解的柔性透明导电薄膜的制备方法，制备的柔性透明导电薄膜导电性高，弯曲稳定性好，不会出现层间互溶的问题，纳米生物纤维素因其固有的的柔韧性、优异的成膜能力和分散性使其成为构筑柔性储能电极材料的理想骨架。采用全溶液加工方法制备柔性透明导电薄膜，大大改善了银纳米线自身的稳定性，而且保留了其较好的导电性和透光性，此外，由于木质纤维素是生物可降解材料，因此，所制备的柔性导电膜具有较好的环保性，减小了对于环境的影响。

本发明为一种可生物降解的柔性透明导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）将银纳米线溶液倒入纳米纤维素溶液中，磁力搅拌，得到共混溶液，所述纳米纤维素与银纳米线质量比为1-1.5:1，其中银纳米线溶液的质量浓度为3-8 mg/ml，银纳米线的直径为10-22nm，例如银纳米线的直径可以为20nm，纳米纤维素直径为25-35nm，纳米纤维素溶液的固相含量为0.5-1.4%；

（2）将所述共混溶液旋涂于衬底，旋涂速度为3000-5000rmp，衬底可以为钠钙玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺（PI）、聚碳酸酯（PC）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚酯砜（PES）、金属薄片中的一种；

（3）再在80-100℃下进行热处理5-10min，制得柔性透明导电薄膜。