[发明专利]一种用有机胺盐酸盐辅助制备高长径比银纳米线的方法

说明书

本发明涉及一种用有机胺盐酸盐辅助制备高长径比银纳米线的方法，将硝酸银‑乙二醇溶液加入至混合溶液中，加热至110～180℃并反应2～12h后冷却至室温，收集沉淀物，获得高长径比的银纳米线；混合溶液是将聚乙烯吡咯烷酮‑乙二醇溶液和有机胺盐酸盐‑乙二醇溶液混合均匀得到；聚乙烯吡咯烷酮‑乙二醇溶液、硝酸银‑乙二醇溶液和有机胺盐酸盐‑乙二醇溶液是分别将聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银和有机胺盐酸盐溶于乙二醇中得到。本发明中的一种用有机胺盐酸盐辅助制备高长径比银纳米线的方法，制备得到的银纳米线的直径尺寸主要在100～150nm，长度为80μm以上，且无杂质的高质量银纳米线，有益于制备导电性好、透过率高的透明导电薄膜。

技术领域

本发明属于银纳米线技术领域，涉及一种用有机胺盐酸盐辅助制备高长径比银纳米线的方法。

背景技术

近年来，由于一维银纳米结构相较于其它金属，在磁性、电学、光学、等离子体和热性能等方面表现出独特的性能，它的研究受到了世界各地科研人员的广泛关注。由银纳米线组成的透明导电网络已成为太阳能电池、触控屏、平板显示器、发光二极管等器件的重要组成部分。在传统多元醇还原制备银纳米线过程中，成核控制剂主要分为三类：无机阴离子、金属阳离子和分子。这些都可能通过形成银盐胶体或控制初始成核速率来影响的成核数量，最终影响银纳米线的直径和长度。为了获得长径比更高的银纳米线，必须通过抑制成核控制Ag纳米线晶种的数量，保留大量的银离子前体用于银纳米线后期的生长。此外，银纳米线的直径与长度对光学纳米器件的制造和一维纳米材料电导率的量子效应研究有很大影响。使用直径较小、长度较大的银纳米线制备的透明导电薄膜的方块电阻小，光学透过率大。

因此，研究制备高长径比的银纳米线具备十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用有机胺盐酸盐替换常规使用的氯化物无机盐制备银纳米线的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用有机胺盐酸盐辅助制备高长径比银纳米线的方法，将硝酸银-乙二醇溶液加入至混合溶液中，加热至110～180℃并反应2～12h后冷却至室温，收集沉淀物，获得高长径比的银纳米线；

混合溶液是将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-乙二醇溶液和有机胺盐酸盐-乙二醇溶液混合均匀得到；

聚乙烯吡咯烷酮-乙二醇溶液、硝酸银-乙二醇溶液和有机胺盐酸盐-乙二醇溶液是分别将聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银和有机胺盐酸盐溶于乙二醇中得到；

所述银纳米线的直径尺寸主要在100～150nm，长度大于80μm。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种用有机胺盐酸盐辅助制备高长径比银纳米线的方法，聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为360000，分子量高的聚乙烯吡咯烷酮与银离子以及银纳米线具有更好的络合配位能力。

如上所述的一种用有机胺盐酸盐辅助制备高长径比银纳米线的方法，具体步骤如下：

(1)分别将聚乙烯吡咯烷酮、硝酸银和有机胺盐酸盐溶于乙二醇中，得到聚乙烯吡咯烷酮-乙二醇溶液、硝酸银-乙二醇溶液和有机胺盐酸盐-乙二醇溶液；

(2)将聚乙烯吡咯烷酮-乙二醇溶液和有机胺盐酸盐-乙二醇溶液倒入反应瓶中，搅拌混合均匀得到混合溶液；

(3)将温度为40℃的硝酸银-乙醇溶液(实验表明，温度为40℃时得到的纳米银的形貌最好)加入步骤(2)的反应瓶中，搅拌均匀；

(4)将反应瓶中的溶液倒入反应釜中，并放入烘箱中于110～180℃加热反应2～12h，冷却至室温，收集沉淀物，即得到高长径比的银纳米线。