[发明专利]纳米银线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种纳米银线及其制造方法，且特别是有关于一种直径小于100nm且长径比范围为150-300的纳米银线及其制造方法。

背景技术

纳米银金属具有许多独特的物性，因此被广泛地应用至纺织品或医疗用品作为抗菌。在光电应用上，利用纳米银线添加至树脂中所制成的导电银胶，可增加其导电线路的导电度。另一方面，将纳米银线添加于高分子树脂中可制成导电膜，藉由纳米银线分布于树脂中的网状结构，可进一步提高电子元件的导电性，且直径越小的纳米银线，可提供导电膜越高的透光率。由此得知，大量制造直径较小的纳米银线相当地具重要性。

目前纳米银线的制造方法主要有模板法及溶液化学法。有关溶液化学法制造纳米银线，习知的方法为铜辅助多元醇，不过从发表的文献中发现其产物多为纳米银微粒，且只有少数为纳米银线。举例来说，Younan Xia于2008年在J.Mater.Chem.2008，18，473揭示在反应容器中加入乙二醇(ethylene glycol；EG)，并加热至温度150℃。接着依序加入氯化铜、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone；PVP)以及硝酸银的乙二醇溶液。所得多为银的纳米微粒与极少量的纳米银线。即使得到纳米银线的产物，纳米银线的直径也都大于100nm。因此，此技术不易用于纳米银线的大量生产，商业价值较低。

因此，本发明提出一种改良方法以得到直径小于100nm的纳米银线。

发明内容

根据上述问题，本发明提供一种纳米银线的制造方法，至少包含以下步骤：将氯化铜乙二醇溶液及硝酸银乙二醇溶液置于反应容器中，接着两段式添加PVP溶液至反应容器中，整个反应系统自乙二醇开始预热到完成两段式添加PVP的过程中皆维持恒温140℃-160℃之间。最后经由冷却及纯化步骤，可得到纳米银线。

依据一实施方式，提供一种纳米银线的制造方法，该方法包含：依序加入铜盐及银盐至温度为140℃-160℃的二醇中，形成反应溶液；维持该反应溶液的温度为140℃-160℃条件下，执行第一聚乙烯吡咯烷酮添加步骤，滴加3vol％-4.5vol％的聚乙烯吡咯烷酮至该反应溶液中，接着执行第二聚乙烯吡咯烷酮添加步骤，一次加入剩余的该聚乙烯吡咯烷酮至该反应溶液中；冷却该反应溶液；以及纯化纳米银线。

根据所述的纳米银线的制造方法，该铜盐为氯化铜、溴化铜或其组合。

根据所述的纳米银线的制造方法，该银盐为硝酸银。

根据所述的纳米银线的制造方法，该第一聚乙烯吡咯烷酮添加步骤为等速进行滴加，该滴加时间为2分钟-4分钟。

根据所述的纳米银线的制造方法，该聚乙烯吡咯烷酮与该铜盐摩尔比为750-1500，且该聚乙烯吡咯烷酮与该银盐摩尔比为2-5。

根据所述的纳米银线的制造方法，该反应溶液的反应温度为148℃-155℃。

根据所述的纳米银线的制造方法，该纯化方法为离心。

根据所述的纳米银线的制造方法，该二醇为乙二醇、丙二醇或丁二醇。

根据另一具体实施方式，本发明提供一种纳米银线，该纳米银线是利用上述的纳米银线的制造方法所制造而出的，该纳米银线的直径小于100nm且长径比为150-300。

本发明提供的纳米银线其直径小于100nm且长径比范围为150-300的纳米银线，本发明提供的方法可使符合要求的纳米银线的产率高达80％以上。

于本发明的优点与精神可以由以下的附图说明及具体实施方式详述得到进一步的了解。

附图说明

图1绘示依据本发明一实施方式的纳米银线的制造方法流程图。

具体实施方式

依据上述，本发明提供一种直径小于100nm且长径比为150-300的纳米银线及其制造方法。为了容易了解所述实施例，下面将提供相关技术细节。当然，并不是所有的实施例皆需要这些技术细节。同时，一些广为人知的结构或元件，仅会以示意的方式在图式中绘出，以适当地简化图式内容。

在前述方法中，在加入硝酸银的乙二醇溶液时，整个反应系统的温度骤降。接着，在等待温度回升至140℃以上的过程中，反应系统的状况不利于纳米银线，因此导致产物多为银的纳米微粒，且即使得到纳米银线的产物，纳米银线的直径也都大于100nm。。

在本发明中提出于温度140℃-160℃之间且含有硝酸银及氯化铜的乙二醇溶液，将PVP以两段式添加于上述溶液中并维持恒温140℃-160℃。第一段添加方式为逐滴加入少量的PVP乙二醇溶液，第二段添加方式为一次加入剩余PVP乙二醇溶液。结果，得到直径小于100nm且长径比为150-300的纳米银线。