[发明专利]一种金属纳米线结构化网络搭接方法及其应用

说明书

本发明涉及金属纳米线领域，具体涉及一种金属纳米线结构化网络搭接方法及其应用。所述金属纳米线结构化网络搭接方法包括如下步骤：(1)用分散剂处理金属纳米线，得混合物A；(2)向所述混合物A中加入相同的金属离子混合均匀，得混合物B；(3)再向所述混合物B加入还原剂进行还原反应。通过在金属纳米线中引入金属盐，使得金属纳米线表面生长金属颗粒。带有金属颗粒的金属纳米线涂覆在基材上时，由于静电吸附原理，邻近的金属纳米线间的距离大大减小，降低了电阻。

技术领域

本发明涉及金属纳米线领域，具体涉及一种金属纳米线结构化网络搭接方法及其应用。

背景技术

金属纳米线因优异的电学性能、光学性能及机械柔韧性，被视为制备新一代透明导电电极的最佳材料。然而，金属纳米线形成的导电网络接触电阻大，与基材之间的作用力弱，限制了透明导电膜本身的性能极限及其电膜领域中的应用。金属纳米线结构化网络搭接是指缩小或减少纳米线之间的距离，使得相邻的金属纳米线之间接触的更加紧密，从而降低或减小纳米金属线在应用时的电阻。

公开号为CN104685577A的中国发明专利公开了一种金属纳米结构化网络和透明导电材料。该专利将沉积于衬底上的金属纳米线递送卤化物溶液或卤化氢蒸汽，形成核壳结构的纳米线结构化网络，其中壳为金属卤化物，核为金属纳米线。然而，在工业化生产中，该方法需要在蒸汽条件下完成，而蒸汽条件要求高且不易操作，导致导电膜生产效率低、能耗成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种金属纳米线结构化网络搭接方法及其应用。

一种金属纳米线结构化网络搭接方法，包括如下步骤：(1)用分散剂处理金属纳米线，得混合物A；(2)向所述混合物A中加入相同的金属离子混合均匀，得混合物B；(3)再向所述混合物B加入还原剂进行还原反应。

进一步的，步骤(1)中所述分散剂与所述金属纳米线的质量比为(0.01-0.3):1，处理方法为将二者混合均匀，搅拌反应0.5-3h后离心纯化，得改性金属纳米线，即混合物A。

进一步的，所述分散剂为溶于水后带负电的高分子及其衍生物。带负电的分散剂修饰金属纳米线使其表面带负电，一方面可改善金属纳米线的团聚现象，优化其分散性，另一方面可使表面的带负电金属纳米线吸引带正电的金属离子，使得金属纳米线表面生长金属颗粒。

更进一步的，所述分散剂包括聚乙烯酸及其衍生物、聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐、马来亚酸酐—苯乙烯共聚物的盐类、甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、3,4-乙烯二氧噻吩单体的聚合物、聚苯乙烯磺酸盐、丙基纤维素中的一种或多种。

进一步的，步骤(2)中所述金属离子与所述金属纳米线的质量比为(0.1-1):1。改性方法为将二者混合均匀，搅拌反应0.5-3h后离心纯化，得混合物B。

进一步的，步骤(3)中所述还原剂与所述金属纳米线的质量比(0.2-2):1，还原方法为将所述还原剂加入混合物B中并混合均匀，20-60℃下反应0.5-2h，得具有结构化网络的金属纳米线。所述还原剂可还原附着于所诉金属纳米线表面的金属离子，使其还原成核并生长。

更进一步的，所述还原剂包括柠檬酸钠、柠檬酸二钠、柠檬酸三钠、次亚磷酸钠、盐酸羟胺、葡萄糖、抗坏血酸、乙二胺四乙酸盐、乙二醇、硼氢化钠的一种或多种。

进一步的，所述纳米金属线包括银、铜、金、铁、锡、钛、铂、钯、镍、钴中的一种或多种；所述金属离子包括银离子、铜离子、金离子、铁离子、锡离子、钛离子、铂离子、钯离子、镍离子、钴离子中的一种或多种。

更进一步的，所述纳米金属线的长度为15-40um，直径为15-50nm。

一种应用以上所述方法制备的具有结构化网络的金属纳米线。