[发明专利]一种一维银纳米材料的合成及制备导电油墨的方法

说明书

本发明公开了一种一维银纳米材料的合成方法，具体为：将纤维分散在乙二醇溶液中，形成A溶液；将硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮PVP溶解在A溶液中，形成B溶液；将卤化物溶解于水溶液中，形成C溶液；将溶液B搅拌均匀后加入C溶液得到混合溶液，搅拌，待溶液颜色变为深红棕色后，调温至100～180℃，恒温磁力搅拌，得到一维银纳米材料母液，然后将得到的一维银纳米材料母液用无水乙醇离心清洗，得到的沉淀物分散在无水乙醇中，得到一维银纳米材料。本发明将模板法和醇热法结合，引入纤维作为银纳米颗粒的沉积模板，并诱导其生长成一维的形态，可以快速简易地合成一维银纳米材料。本发明还公开了一种采用一维银纳米材料制备导电油墨的方法。

技术领域

本发明属于金属纳米材料技术领域，涉及一种一维银纳米材料的合成方法，本发明还涉及采用上述一维银纳米材料制备导电油墨的方法。

背景技术

随着互联网技术的蓬勃发展以及智能化、个性化需求的激增，柔性电子市场规模不断扩大，拥有诱人的发展潜力。而印刷电子作为柔性电子产品的实现技术之一，相较需要高额成本的蚀刻技术，其利用印刷的方式实现了低成本、大规模、高效率的生产，目前在无线射频标签、柔性太阳能电池已有规模化的应用。

印刷电子技术的关键问题是导电油墨的研发。目前，导电油墨市场主要以银系导电油墨为主，因为银的导电性在所有金属中最佳，且导热性优良。而在大多数关于纳米银导电油墨的研究中，导电填料纳米银多以颗粒的形态存在，即三维不规则状态。该形态的纳米银油墨经涂和后处理后，纳米银颗粒交联形成的导电节点少，导电性能较差。

一维银纳米材料如银纳米线与银纳米棒可以改善以上问题。相比颗粒状的银纳米材料，一维银纳米材料经后处理之后能够形成更多的导电节点，即形成更为密集的导电通路，进而使制备的导电薄膜的导电性能愈加优越。因此，同等导电性能下，基于一维银纳米线材料的导电油墨所需的银更少，所以该类油墨的生产成本更低。一维银纳米材料用作导电材料时，长径比越高，单位密度的一维银纳米材料交织而成的导电结点越多，形成的导电通路就越多，导电薄膜的导电性能愈佳。故而，如何合成高长径比的一维银纳米材料是优化银系导电油墨的有效途径之一。此外，银单质的质量较大，在溶液很容易发生沉积交联，使分散系很不稳定，所以易造成导电油墨导电性能大打折扣甚至失去导电功能。所以，如何使合成的一维银纳米材料易于稳定地分散于溶液是改善银系导电油墨的关键问题。

目前一维银纳米材料的制备方法主要要有模板法和醇热法，模板法可以严格控制一维银纳米材料的形貌和尺寸，但是其合成的一维银纳米材料的长度通常较短，且大批量生产难度较高。而醇热法产率高，成本低且操作简单，但由于影响因素繁多，故难以控制一维银纳米材料的形态，同时，其产物中常常含有其他形态的杂质银纳米颗粒。

发明内容

本发明的目的是提供一种一维银纳米材料的合成方法，将模板法和醇热法结合，引入纤维作为银纳米颗粒的沉积模板，并诱导其生长成一维的形态，可以快速简易地合成一维银纳米材料。

本发明的另一目的是提供一种采用一维银纳米材料制备导电油墨的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种一维银纳米材料的合成方法，具体按照如下步骤实施：

步骤1，将纤维分散在乙二醇溶液，形成A溶液；

步骤2，将硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮PVP溶解在A溶液中，形成B溶液；

步骤3，将卤化物溶解于水溶液中，形成C溶液；

步骤4，将溶液B磁力搅拌均匀后加入C溶液得到混合溶液，将混合溶液在40～100℃下磁力搅拌10～60min，待溶液颜色变为深红棕色后，将温度调高至100～180℃，恒温磁力搅拌60～180min，得到一维银纳米材料母液，然后将得到的一维银纳米材料母液用无水乙醇离心清洗至少两次，得到的沉淀物分散在无水乙醇中，得到一维银纳米材料。

本发明的特征还在于，