[发明专利]一种纳米银线及其制备方法

说明书

本申请公开了一种纳米银线及其制备方法，属于贵金属粉体新材料制备技术领域。该制备方法制备得到的纳米银线的长度为5‑15μm，直径为150nm‑300nm；并且所述纳米银线的纯度为100％，通过该方法能够快速、高效且低能耗的制备纳米银线，利用自身形成的银质子作为晶核，无需外加其他金属颗粒及其他离子，提高纳米银线导电膜的导电功能，适用于大规模化生产纳米银线。

技术领域

本申请涉及一种纳米银线及其制备方法，属于贵金属粉体新材料制备技术领域。

背景技术

金属银具有优异的物理、化学性能，如导电性能、导热性、最强的反射特性、相对稳定的化学性能等，被广泛应用于抗菌材料、医用材料、电子浆料、装饰材料、催化剂等领域。其中纳米银线作为一维金属纳米材料，具有长径比大、导电性好、透光性强、耐屈挠性，同时可均匀分散在水、乙醇和异丙醇等易挥发溶剂中等特点，其应用领域很广泛，尤其在透明电极应用方面，有取代常规ITO(氧化铟锡)的趋势。

截止目前，已报道的纳米银线的合成方法众多，如模板法、紫外线辅助还原法、固液相电弧放电法、电化学法、多元醇法等。模板法经常采用纳米多孔膜、介孔二氧化硅、碳纳米管、DNA链、类棒形生物胶粒等作为模板合成银纳米线。模板法在合成一维纳米结构后，需要对模板通过强酸、强碱去除，合成工艺复杂，不适合于商业化大规模制备。

多元醇法由于成本低、产率高、工艺简单等特点而被认为是一种理想的合成纳米银线的方法。然而，传统的多元醇液相还原法大多采用卤素离子作为形核剂，纳米银线产物中常存在较多的卤化银颗粒，后续的分离纯化过程较难将其除去，降低纳米银线的纯度。卤化银颗粒尺寸通常比纳米银线的线径尺寸大，容易造成后续成膜过程中导电膜面不够平整，水和氧容易侵入导电膜层内部；此外，卤素离子本身具有较强的吸湿性，采用该法合成的纳米银线导电膜层后续容易发生氧化及银迁移现象，从而造成膜层导电功能下降甚至失效。

原禧敏《无卤素离子辅助合成银纳米线及其在柔性透明导电膜中的应用》中加入硝酸铜作为反应参物，利用Cu²⁺有助于银十面双晶的稳定，从而促进纳米银线的形成，但同时在后序洗涤、离心过程中肯定会有Cu²⁺的存在,由于其易氧化性不利于纳米银线的应用。另外一些纳米银线的合成中，还存在操作不便、产量低、制备时间长和高能耗等问题，不适用于大规模生产，因此，寻求一种制备工艺简单、生产效率高、生产成本低的纳米银线合成工艺，具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种纳米银线及其制备方法，该方法制备的纳米银线合成工艺简单，能够快速、高效且低能耗的制备纳米银线，利用自身形成的银质子作为晶核，无需外加其他金属颗粒及其他离子，提高纳米银线导电膜的导电功能，适用于大规模化生产纳米银线。

根据本申请的一个方面，提供了一种纳米银线，所述纳米银线的长度为5-15μm，直径为150nm-300nm；

所述纳米银线的纯度为100％。

通常纳米银线用于制备导电膜和透明电极，该纳米银线的长径比适中，在该范围内，能够有效降低纳米银线的接触电阻，若纳米银线的长度过长，即长径比进一步增大，则会使得纳米银线之间的空隙增加，引起纳米银线接触电阻的升高，不利于导电；若长度过短，纳米银线之间电接触增多，面接触减少，也会导致接触电阻升高，从而降低纳米银线的导电性。该纳米银线的纯度为100％，不存在其他金属离子或卤素离子，将其制备导电膜时，能够提高导电膜的平整性，避免导电膜后续发生氧化或银迁移的现象，长期稳定导电膜的导电功能，延长导电膜的使用时间。优选的，所述纳米银线的长度为5-10μm，直径为200-250nm，所述纳米银线的直径上限为210nm、220nm、230nm、240nm，所述纳米银线的直径下限为210nm、220nm、230nm、240nm，所述纳米银线的长度为5-10μm的占比上限为80％、85％、90％、94％或100％，在该纳米银线的直径范围内，长度的纳米银线占比越大，纳米银线的接触电阻降低越低，增加纳米银线的导电性。