[发明专利]一种绿色环保的银纳米线的制备方法及银纳米线薄膜的后处理方法

说明书

本发明公开了一种绿色环保的银纳米线制备方法及银纳米线薄膜的后处理方法，以无硝银源为原料，以多羟基醇或多羟基醛为还原剂，以去离子水为溶剂，将无硝银源和多羟基醇或多羟基醛混合，混合溶液在高压密闭水热条件下制备银纳米线。该方法避免了受管制的易制爆药品硝酸银的使用，有效降低企业的安全风险和管理成本。同时，无硝原料也完全消除了硝酸根离子被还原产生NOx等气体污染物的机会，属于绿色环保新工艺，为银纳米线走向工业化排除隐患。同时，本发明在基于银纳米线的透明导电薄膜的后处理中应用了脉冲电镀/蚀刻技术。通过间断变向电流引起的电化学电镀/蚀刻过程，对银纳米线进行直径裁剪。

技术领域

本发明涉及一种绿色环保的银纳米线的制备方法及银纳米线薄膜的后处理方法，属于新型环保技术领域。

背景技术

银纳米线（AgNW）通常指直径小于100 nm，长径比达到1000以上的一维纳米银材料。由于较大的长径比，用银纳米线涂布的薄膜具有优秀的透明导电性能，广泛应用于各种工业与商业领域。在节能玻璃、智能窗帘、交互电视、电子白板、巨幅交互广告等行业以及日常生活中使用的智能手机、平板电脑等消费类电子产品上。

目前几乎所有的银纳米线制备工艺都采用硝酸银（AgNO₃）作为银源前驱体。高浓度硝酸根（NO₃^-）可以促进银纳米粒子和银纳米短棒自组装，生成更多更长的银纳米线。所以硝酸根对制备长的银纳米线具有一定积极意义。但是，在2016年，Whitcomb等人通过电化学方法研究银纳米线制程时指出，硝酸根也和一价银同时被多元醇还原了，产生大量氮氧化物（NOx）。NOx是常见的气体污染物，包括NO₂和N₂O₄等形态，主要危害有：1）形成酸雨；2）光合作用产生臭氧；3）形成气溶胶硝酸盐、亚硝酸盐等。此外AgNO₃为易制爆药品，其购买和储存要求日趋严格，大大增加了银纳米线生产企业的运行成本和安全风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种绿色环保的银纳米线的制备方法及银纳米线薄膜的后处理方法，该方法避免使用受管制的易制爆药品硝酸银，降低了企业的安全风险和管理成本。同时，无硝原料也完全消除了硝酸根离子被还原产生NOx等气体污染物的机会，属于绿色环保新工艺，为银纳米线走向工业化排除了隐患。

为解决上述技术问题，本发明提供一种绿色环保的银纳米线的制备方法，以无硝银源为原料，以多羟基醇或多羟基醛为还原剂，以去离子水为溶剂，将无硝银源和多羟基醇或多羟基醛混合，混合溶液在高压密闭水热条件下制备银纳米线。

优选地，所述的无硝银源为乙酸银。

优选地，所述的多羟基醇或多羟基醛为葡萄糖或乙二醇、丙三醇、柠檬酸钠。

优选地，所述的高压密闭水热条件为：密闭水热反应釜中，压强为0.3～4Mpa，温度为130~180℃，反应 12~24 小时。

优选地，所述混合溶液中还包括PVP和NaCl，PVP作为塑形剂。

本发明还提供一种银纳米线薄膜的后处理方法，将上述的制备方法制备的银纳米线涂覆在玻璃或PET的透明基底上，浸入电解质溶液中作为电极，通过接上间变电流（某一时间出现正向电流，某一时间出现负向电流或无电流）实现导电薄膜中的银纳米线直径、纯度的精细化调节。

优选地，所述的电解质溶液为NaClO₄水溶液或Na₂SO₃水溶液。

优选地，所述间变电流的最大电流为0.2 mA或0.3mA，脉冲频率为 100 Hz，电化学反应时间为120 s。

本发明所达到的有益效果：