[发明专利]一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用。所述含多酚化合物的银纳米线的制备原料包括：聚乙烯吡咯烷酮、溴盐、银盐和多酚化合物。本发明以典型的多元醇合成银纳米线为基础，引入多酚化合物作为还原剂，加快了反应的还原速率，不需要高压条件，操作简单；引入多酚化合物作为还原剂，能使银离子在较低温度下进行还原反应，从而抑制了银的横向生长，有利于生成直径较小的银纳米线。

技术领域

本发明属于光电子技术领域，具体涉及一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用，尤其涉及一种由多酚化合物制备的含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子设备向柔性化方向的不断发展，使得柔性透明导电材料成为研究热点。透明导电膜被广泛应用于触摸屏、发光二极管、太阳能电池等电子产品，应用前景巨大。目前，最常用于制备透明导电膜的材料为氧化铟锡(ITO)。ITO中含有稀有金属元素铟，价格昂贵且有毒性，增加了制备成本。因此，下一代柔性透明材料如碳纳米管(CNTs)、石墨烯和金属纳米线等逐步被开发用来取代ITO。在众多候选材料中，银纳米线的导电、透光、弯折性能最好，且可以使用涂覆工艺生产透明导电膜，量产成本最低，因此产业化程度最高，是最有可能替代ITO的柔性新材料之一。

目前银纳米线合成的方法主要有溶剂热法、湿化学合成法、环境溶液相法、多元醇合成法、水热法、紫外线照射法、模板法、晶种法等。在众多方法中，多元醇合成法凭其工艺简单、成本低、产率高等优点，成为目前工业化生产银纳米线的常规方法。现有多元醇法合成银纳米线，主要以多元醇作为溶剂以及还原剂，硝酸银为银源，聚乙烯吡络烷酮(PVP)为封端剂，适当添加卤素盐溶液，在120℃-160℃油浴加热数小时合成。银纳米线的直径可以通过调节还原动力学来控制。常规多元醇合成法中的还原剂来自乙二醇在高温时的分解。乙二醇的温度依赖性分解损害了低温区银纳米线合成的可调控性，使得生成的银纳米线直径较粗，产率较低。因此，添加外部还原剂对乙二醇进行改性是可能解决这一问题的方法之一。

CN112496337A公开了一种高长径比银纳米线的水热合成方法。将聚乙烯吡咯烷酮水溶液、硝酸银水溶液、控制剂水溶液、还原剂水溶液混合均匀，在密闭条件下，将反应溶液进行水热反应，制备得到银纳米线。此发明简便易行，可控性较好，生成的杂质较少，产品的纯度较高，以水为溶剂，更加经济环保。然而，其制备的银纳米线直径较粗，长径比不均一，导致应用价值不高，不适用于大规模工业化量产。

CN1422719A公开了一种以气凝胶为模板制备银纳米线的方法。以Al₂O₃、SiO₂气凝胶作为模板，分别在葡萄糖水溶液和银氨溶液中浸泡一定时间，之后用纯净水清洗擦干，最后，将已有银纳米线形成的模板放入一定浓度氢氧化钠溶液浸泡，直至模板全部溶解为止，所得黑色粉末为银纳米线。此发明能够严格控制银纳米线的形貌和尺寸，所制备的银纳米线均匀性好。然而，由于模板的存在，需采用强烈的腐蚀方法，会造成严重的污染和材料的浪费，同时在模板的限制下，无法生成高长径比的银纳米线。

因此，开发一种加快了反应的还原速率，不需要高压条件，操作简单，并能合成生成高长径比的银纳米线的方法是本领域的研究总的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含多酚化合物的银纳米线及其制备方法和应用。所述多酚化合物的银纳米线引入多酚化合物作为还原剂，能使银离子在较低温度下进行还原反应，从而抑制了银的横向生长，有利于生成直径较小的银纳米线。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种含多酚化合物的银纳米线，所述含多酚化合物的银纳米线的制备原料包括：聚乙烯吡咯烷酮、溴盐、银盐和多酚化合物。