[发明专利]一种纳米银表面修饰的低维度纳米碳电加热膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米银表面修饰的低维度纳米碳电加热膜制备方法,该方法包括步骤a)采用表面置换或/和化学还原法在低维度纳米碳材料表面修饰或覆盖或包裹纳米银颗粒；b)将所得的表面修饰纳米银颗粒的低维度纳米碳材料与低温烧结银浆的粘结剂混合；c)通过丝网印刷工艺在柔性低温衬底上直接制备图形化碳银薄膜，经130‑180℃有氧条件下低温烧结30‑90分钟后，获得所述纳米银表面修饰的低维度纳米碳电加热膜。本发明利用了碳纳米材料，保持了碳对薄膜加温功能的贡献，通过碳的表面包裹银这类高导热导电金属材料，在相同电压驱动下，可以增强加热效果，实现温度的传递，提高了薄膜的温度均匀度。本发明成本低、工艺简单、易于工业化生产。

主权项

一种纳米银表面修饰的低维度纳米碳电加热膜制备方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：步骤1：采用表面置换或/和化学还原法在低维度纳米碳材料表面修饰或覆盖或包裹纳米银颗粒，得表面修饰纳米银颗粒的低维度纳米碳材料；其中低维度纳米碳材料为碳纳米管/纤维、石墨烯材料；步骤2：纳米银@纳米碳复合材料制备通过球磨或搅拌或辊压法将所得的表面修饰纳米银颗粒的低维度纳米碳材料与低温烧结银浆粘结剂混合，混合比例为表面修饰纳米银颗粒的低维度纳米碳材料占6‑35%；AgNPs在低温烧结银浆粘结剂中的总质量百分含量为25‑50%；步骤3：通过丝网印刷工艺在柔性低温衬底上直接制备图形化碳银薄膜，经130‑180℃有氧条件下低温烧结30‑90分钟后，获得所述纳米银表面修饰的低维度纳米碳电加热膜；其中：所述在低维度纳米碳材料表面修饰或覆盖或包裹纳米银颗粒，具体包括：1）清洗纳米碳材料，先用20‑60mM 的HCl去离子水溶液浸泡低维度纳米碳材料，通过超声清洗30分钟，80‑100℃烘干后备用；2）低维度纳米碳材料的表面处理：（a）选取表面修饰剂与稀盐酸混合，作为敏化液，在敏化液中加入清洗好的低维度纳米碳材料，搅拌5‑10分钟后室温条件下静置6‑10小时后，获得沉淀物；其中，所述敏化剂为氯化亚锡（SnCl2）、四氯化锡(SnCl4)或硫酸亚锡（SnSO4）；低维度纳米碳材料与敏化剂的质量比为6~20:3，稀盐酸浓度5‑10%；（b）或者选用表面活性剂与低维度纳米碳材料在去离子水中混合搅拌，其中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵 CTAB或聚丙烯酸钠PAA；表面活性剂与低维度纳米碳材料的质量比为5~8:10；（c）或者将低维度纳米碳材料与二甲亚砜和乙二醇原子或基团转移反应及聚电解质羟基与α‑溴异丁酰溴或α‑氯丙酰氯践行酯化反应，完成碳纳米管表面的非共价修饰；3）将经表面处理后的低维度纳米碳材料用去离子水清洗3次，获得Nanocarbon—Y悬浮液；其中，Y是不同修饰材料中的修饰正离子；4）在Nanocarbon—Y悬浮液中加入硝酸银，使得Y与AgNO3的质量比为1‑1.5,且Nanocarbon与AgNO3的质量比为0.8‑1.5，再加入还原剂，将溶液搅拌10‑30min，通过静电作用或配位作用，获得AgNPs@Nanocarbon沉淀物；其中所述还原剂为葡萄糖、壳聚糖、PVP、柠檬酸钠中的一种；5）将获得的AgNPs@Nanocarbon沉淀物用去离子水清洗3次后，经80‑100℃烘干，得到表面修饰或覆盖或包裹纳米银颗粒的低维度纳米碳材料。