银纳米线宏量可控制备及应用研究

发布时间：2017-04-20 02:10

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【摘要】：一维纳米材料因其特殊的性质,以及可被应用于介观物理研究和纳米器件制备等方面而吸引了众多研究目光。银纳米线作为一种重要的一维纳米材料,到目前为止,关于它的研究应用仍然是纳米材料研究领域最活跃的方向之一。这不仅是因为银具有非常好的导电导热、杀菌和电磁屏蔽性质,而且还因为纳米级别的银具有优异的表面等离子体共振性能。因其特殊的性质,银纳米线已被广泛研究应用于触摸屏、有机发光二极管(OLED)、导电粘合剂、污水处理、生物医药和电磁屏蔽等领域。由于纳米尺度下,银的形貌、尺寸能极大影响其物理化学性能,因此,目前关于银纳米线的研究大部分都集中在合成方法和构效关系的创新等方面。在本论文中我们引入了一种新的合成方法,并基于此合成方法,实现了银纳米线的大规模宏量可控制备。取得的主要研究结果如下：1.发展了一种宏量可控制备银纳米线的方法。以乙二醇和丙三醇为混合多元醇溶剂,硝酸银为银源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw≈44000)为表面活性剂,采用溶剂热法,成功实现了银纳米线的宏量制备(单次可以生产85克)。在此基础上,我们通过调节反应条件,实现了多种长径比的银纳米结构的可控制备(银纳米颗粒、银纳米棒和银纳米线),且这种方法制备的银纳米线具有很高的纯度(98%)。该方法为银纳米线的实际应用提供了重要物质保障。2.探索银纳米线在不同领域的潜在应用。基于上述大规模宏量制备的银纳米线,将其分别应用于柔性透明导电电极、弹性导体和导电墨水等领域。具体：(1)采用喷涂的方法,可以大面积、低成本和高效率的实现柔性透明导电电极的制备。(2)使用丝网印刷的方式,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底，可以得到电机械性能极好的弹性导体。(3)通过加入羟丙基纤维素做粘附剂,可以实现银纳米线导电墨水在多种基底上的直接书写,我们使用这种导电墨水,借助钢笔,可以实现任意导电图案的一笔绘制。研究结果表明：宏量制备的高质量银纳米线具有良好的应用前景。
【关键词】：银纳米线 宏量制备 可控制备 柔性透明导电电极 弹性导体
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O614.122;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 课题背景和研究意义9-11
• 1.2 银纳米线的制备与应用11-14
• 1.2.1 银纳米线的制备方法11-13
• 1.2.2 银纳米材料的应用13-14
• 1.3 银纳米线的研究现状14-16
• 1.4 本文的主要研究内容16-17
• 参考文献17-21
• 第二章 银纳米线宏量可控制备21-47
• 2.1 引言21-23
• 2.1.1 银纳米结构合成原理21
• 2.1.2 银纳米线生长机制21-23
• 2.2 银纳米线可控制备23-34
• 2.2.1 主要的实验药品及仪器23-24
• 2.2.2 实验步骤24
• 2.2.3 结果与讨论24-34
• 2.3 银纳米线宏量制备34-39
• 2.3.1 主要的实验药品35
• 2.3.2 实验步骤35-39
• 2.3.3 结果与讨论39
• 2.4 本章小结39-41
• 参考文献41-47
• 第三章 银纳米线应用研究47-65
• 3.0 引言47-48
• 3.1 柔性透明导电电极(FTC)48-52
• 3.1.1 喷涂法制备AgNWs-PET柔性导电电极48-49
• 3.1.2 喷涂法制备柔性导电电极的分析49-52
• 3.2 丝网印刷银纳米线弹性导体52-54
• 3.2.1 丝网印刷原理简介52
• 3.2.2 丝网印刷银纳米线弹性导体性能测试52-54
• 3.3 银纳米线基导电墨水的制备及应用研究54-58
• 3.3.1 银纳米线基导电墨水制备实验部分55-56
• 3.3.2 银纳米线导电墨水性能研究56-58
• 3.4 本章小结58-60
• 参考文献60-65
• 第四章 PtPdTe纳米线的制备及催化性能研究65-75
• 4.1 引言65
• 4.2 实验部分65-66
• 4.2.1 材料来源及前处理过程66
• 4.2.2 实验过程66
• 4.3 结果与讨论66-70
• 4.4 本章小结70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果76

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本文编号：317652