[发明专利]一种银纳米线组装体及其制备方法和柔性导体

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种银纳米线组装体及其制备方法和柔性导体。

背景技术

纳米线具有高的长径比，其粒子传输在一个方向上不受约束，表现出优异的光、电、磁、声、热学等性质，在工程技术领域具有潜在的应用价值。但是由于纳米材料的微观性，目前单根纳米线的应用具有很大的困难，因此常采用组装的方法(如电磁场、朗格缪尔-布吉特法等)来得到一些宏观的纳米材料组装体，进而更好的研究利用纳米材料。

现有技术提供了多种银纳米线组装体的制备方法，如英国《科学报告》(SCIENTIFICREPORTS,DOI:10.1038)报道了一种制备银纳米线三维组装体的方法：首先购买商业化的银纳米线，再通过将纳米线配制成合适浓度的溶液，使其成为胶状的溶液；然后经过超临界处理，得到一定大小的银纳米线三维凝胶。这种方法制备得到的产物大小依赖于银纳米线的浓度及体积，而且工艺复杂，不易实现大规模生产。

德国《应用化学》(Angew.Chem.Int.Ed.,2014年53期4561页)报道了一种制备银纳米线三维组装体的方法：首先合成均匀的银纳米线，然后配制合适浓度的银纳米线溶液，再通过冰晶生长的方法得到以冰为模板的组装体，最后在冷冻干燥的作用下，制备得到银纳米线的三维组装体。这种方法工艺步骤较多，且得到的银纳米线组装体的电机械性能一般。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种银纳米线组装体及其制备方法和柔性导体，本发明提供的方法工艺简单，且制备得到的银纳米线组装体的电机械性能优异。

本发明提供了一种银纳米线组装体的制备方法，包括：

将聚乙烯吡咯烷酮溶液和银盐溶液进行反应，得到银纳米线组装体；

所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中的溶剂包括乙二醇和丙三醇；

所述反应的温度为100℃～300℃。

优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量为2000～4000000。

优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液的摩尔浓度为0.01mmol/mL～1.0mmol/mL。

优选的，所述乙二醇和丙三醇的质量比为(5～50)：1。

优选的，所述银盐溶液的摩尔浓度为0.01mmol/mL～3.0mmol/mL。

优选的，所述银盐溶液中的银盐包括硝酸银、氯化银、硫化银、醋酸银、硫酸银、高氯酸银和四硼酸银中的一种或几种。

优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液和银盐溶液的质量比为(1～10)：1。

优选的，所述反应的时间为10小时～30小时。

本发明提供的方法通过一步法直接实现了从银离子到银纳米线的三维组装过程，这种方法工艺简单，并具有良好的再现性，能够方便、快捷、大规模的制备得到银纳米线组装体；而且本发明提供的方法制备得到的银纳米线组装体还具有较好的电机械性能。实验结果表明，本发明提供的方法制备得到的银纳米线组装体在压缩半径r为2mm时，连续压缩21000次，银纳米线组装体的电阻变化小于10％，具有较好的稳定性；在40％的拉伸应变下，银纳米线组装体的电阻随时间表现出较好的循环特性。

本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的银纳米线组装体。

本发明提供的银纳米线组装体是由上述技术方案所述的方法制备得到的，这种银纳米线组装体具有较好的电机械性能。

本发明提供了一种柔性导体，包括上述技术方案所述的银纳米线组装体。

在本发明中，所述银纳米线组装体具有较好的电机械性能，使其适于作为柔性导体应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1制备的银纳米线组装体的X射线衍射峰(XRD)图谱；

图2为本发明实施例1制备的银纳米线组装体的光学照片；

图3为本发明实施例1制备的银纳米线组装体的低倍扫描电镜照片；

图4为本发明实施例1制备的银纳米线组装体的高倍扫描电镜照片；

图5为本发明实施例1制备的银纳米线组装体的柔性弯曲循环测试图；

图6为本发明实施例1制备的银纳米线组装体的原位拉伸电阻变化测试图；

图7为本发明实施例2制备的银纳米线组装体的光学照片。