[发明专利]一种四氯金酸三水合物掺杂碳纳米管柔性透明导电薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种四氯金酸三水合物掺杂碳纳米管柔性透明导电薄膜及其制备方法，主要步骤在于首先将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底薄膜用乙醇超声清洗然后烘干。按照分散剂与碳纳米管的一定质量比的比例配置碳纳米管(CNT)水分散液，采用喷涂法将配好的碳纳米管溶液均匀的喷涂在PET薄膜基底上，并通过一定浓度的硝酸(HNO₃)处理一定时间除去碳纳米管透明导电薄膜中的分散剂。然后将得到的透明导电薄膜在一定浓度的四氯金酸三水合物的水溶液中处理一定时间对碳纳米管进行p-型掺杂，随后将透明导电薄膜取出，利用旋涂机旋掉膜上多余的液体。将透明导电薄膜放置在加热板上在一定温度的范围内退火一定时间，得到四氯金酸三水合物掺杂的碳纳米管柔性透明导电薄膜。此方法利用四氯金酸三水合物对碳纳米管柔性透明导电薄膜进行p-型掺杂，进一步降低了透明导电薄膜的面电阻，制备出了导电性能优异的柔性透明导电薄膜。该薄膜制备工艺简单，周期短，薄膜导电性高，在透光率为81％～95％时，面电阻为54Ω/sq～340Ω/sq，可广泛应用于光电子器件中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所采用的原料单壁碳纳米管的纯度＞95wt％，外径1～2nm，长度为5～30μm；四氯金酸三水合物的纯度＞99.99％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用超声波分散机制备碳纳米管分散液的条件：功率150～250W，时间5～80min。分散剂可选用十二烷基苯磺酸钠，聚乙烯吡咯烷酮，十二烷基硫酸钠，十六烷基三甲基溴化铵，分散剂与碳纳米管的质量比为1.0∶1.0～20.0∶1.0。

4.根据权利要求1所述的方法，配制的碳纳米管溶液浓度为0.1mg/ml-2.0mg/ml；四氯金酸溶液浓度为10mmol/L～40mmol/L；硝酸的浓度为10mol/L～14mol/L。

5.根据权利要求1所述的方法硝酸的处理时间为10min～60min；四氯金酸三水合物溶液的处理时间为1min～60min。

6.根据权利要求1所述的方法旋涂机的转速为1000rpm～3000rpm，旋涂时间为10s～300s。

7.根据权利要求1所述的方法透明导电薄膜退火的温度范围是40℃～150℃，退火时间为5min～60min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于得到的透明导电薄膜的在透光率为81％～95％时，面电阻为54Ω/sq～340Ω/sq。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于四氯金酸三水合物溶液可以对透明导电薄膜上的碳纳米管进行p-型掺杂，并通过改变碳纳米管的电子结构显著降低显著降低碳纳米管之间的接触电阻，从而降低透明导电薄膜的面电阻，对透明导电薄膜采用四氯金酸三水合物溶液浸泡掺杂处理，过程简单。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于经过四氯金酸三水合物p-型掺杂后碳纳米管网络的表面和内部会出现被还原的金粒子。