[发明专利]一种动态共价键功能化银纳米线及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种动态共价键功能化银纳米线及其制备方法和在制备电极中的应用。所述制备方法包括：将N‑乙烯基吡咯烷酮单体与带有动态共价键单体聚合，得到聚合物A；动态共价键包括硼氧键、碳氧键、双硫键、碳碳键、碳氮键、硅氧键中的一种或几种；将氯化钠、溴化钠、安息香和聚合物A加入到装有乙二醇的反应釜中，混匀得到混合液a；将硝酸银加入到反应釜中，混匀得到混合液b；将反应釜除氧密封后加热至140～180℃进行反应，反应结束后冷却，取固体洗涤得到动态共价键功能化银纳米线。本发明采用功能化的聚乙烯吡咯烷酮，作为溶液法合成银纳米线的覆盖剂，在银纳米线的生长过程中，同步对银纳米线进行功能化。

技术领域

本发明涉及银纳米线技术领域，具体涉及一种动态共价键功能化银纳米线及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着智能设备显示器、可穿戴设备，柔性传感器等的高速发展，高性能的柔性透明导电薄膜的需求量急剧膨胀。

目前，市场上传统的透明显示器多数采用氧化铟锡(ITO)，然而ITO质地较脆，铟元素属于稀有金属，地球上储量稀少，ITO镀膜工艺成本较高，使得ITO无法应用在柔性电子设备领域。

因此，亟需一种可以替代ITO的新材料来满足市场的需求。

银纳米线具有优良的导电性、导热性和低表面电阻等性能，在透明导电膜的领域具有巨大的应用潜力。

20世纪80年代以来，银纳米线作为导电材料，在电子领域的应用得到了广泛的关注。

银纳米线具有优异的光电学性质和机械柔韧性，成为了替代ITO最有潜力的材料之一。

研究者们进行了大量的关于银纳米线的制备、纯化以及在透明电极方面应用的工作。

公开号为CN 112643044 A的专利说明书公开了一种高长径比银纳米线的制备方法，其包括：步骤S1，将银盐、聚乙烯吡咯烷酮、含有卤素的助剂溶解在多元醇溶液中，加热搅拌反应后冷却，得到卤化银前驱体溶液；步骤S2，将雕刻剂加入到步骤S1得到的卤化银前驱体溶液中进行反应；步骤S3，将硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、添加剂溶解在多元醇溶液中，然后将该溶液滴加入到步骤S2的溶液中，加热反应，反应完成后冷却至室温，得到母液，对母液进行纯化得到高长径比银纳米线。该专利技术通过三步法，提供了一种设备简单、反应条件易控制的银纳米线的制备方法，获得了直径可在15～150nm范围内调变、长径比可高达1000及以上、且长度分布均匀的超细银纳米线，具有优异的性能。

随着高质量银纳米线的制备和纯化方法的不断出现，目前使用银纳米线制备的透明电极的光电学性能已经能够超过ITO透明电极的性能。

随着研究领域不断的深入，银纳米线在电子皮肤和智能织物等新兴领域的应用尤为引人注目。

因此，需要开发出具有特殊功能化的银纳米线的制备方法。

目前对银纳米线的功能化修饰的主要方法是采用聚合物与银纳米线混合，将聚合物黏附在银纳米线的表面，然而这种机械混合通常需要快速搅拌或者超声，才能使银纳米线在具有黏性的聚合物中分散均匀，在超声和快速搅拌的过程中，银纳米线容易发生断裂，极大地破坏了银纳米线的性质。

发明内容

为了实现银纳米线的功能化，拓宽银纳米线的应用领域，提高银纳米线的性质，本发明提供了一种动态共价键功能化银纳米线的制备方法，在银纳米线生长过程中直接对银纳米线进行功能化，具体是采用功能化的聚乙烯吡咯烷酮，作为溶液法合成银纳米线的覆盖剂，在银纳米线的生长过程中，同步对银纳米线进行功能化。此方法不需要传统方法的机械混合，不会破坏银纳米线固有的优良的导电性和柔韧性，并且功能化与银纳米线的生长同时进行，制备过程简单，操作方便，易于实现规模化，为银纳米线的合成和功能化提供了一个新方向。

一种动态共价键功能化银纳米线的制备方法，包括步骤：