CN105345022A - 一种银纳米线的提纯方法 - Google Patents

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胡俊青
任七龙
李博
黄小娟
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    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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Abstract

本发明提供了一种银纳米线的提纯方法，其特征在于，包括：第一步：将银纳米线分散在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液中得到银纳米线分散液，加入另一种溶剂，使银纳米线团聚，静置，去除上层液体；第二步：重复进行第一步3-5次，得到提纯后的银纳米线。采用上述方法，纳米线的纯度可以得到极大的提高。纯化的纳米线在透过率为99.1％时，面阻低至130欧姆。由于所需的原材均为常见试剂，操作方法简便，因此，本方法工艺简单、经济、易于操作。

Description

一种银纳米线的提纯方法
技术领域
本发明涉及一种银纳米线的提纯方法。
背景技术
透光导体可用于各种平板显示、触摸屏、薄膜太阳能电池、有机发光二极管(OLED)、传感器和抗静电涂料等领域，近年来获得了越来越多的关注。透明导体线已经证明有比ITO更好的性能。由于具有低成本和高柔韧性，银纳米线是做透明导体的最佳选择。
多元醇方法已被开发为一个最成功的合成Ag纳米线的方法。然而，由于异构的核的形成和增长，通过多元醇方法得到的产品必定含有纳米颗粒杂质。这些纳米颗粒杂质大大降低了电导率和透明的纳米线网络。因此，合成后的产品需要进行净化。传统的净化过程通常为循环离心以及倾析，其缺点是非常耗时，而采用交流过滤净化纳米线的方法，需要受到许多条件的控制，例如纤维膜纳米线尺寸，核的尺寸，以及流速和压力的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种银纳米线的提纯方法，这种提纯方法步骤简单、成本低廉，净化之后纳米线的纯度较高。
为了达到上述目的，本发明提供了一种银纳米线的提纯方法，其特征在于，包括：
第一步：将银纳米线分散在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液中得到银纳米线分散液，加入另一种溶剂，使银纳米线团聚，静置，去除上层液体；
第二步：重复进行第一步3-5次，得到提纯后的银纳米线。
优选地，所述的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液的质量分数＜2％。
优选地，所述的另一种溶剂为弱极性溶剂。
优选地，所述的另一种溶剂为丙酮，其体积为银纳米线分散液的2-5倍。
优选地，所述的银纳米线与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液的重量体积比为10-20mg∶20mL。
优选地，所述的银纳米线的平均直径为20纳米，平均长度为60微米。
优选地，所述的银纳米线为采用多元醇方法合成的银纳米线。
优选地，所述的静置的时间为5-15min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明开发了选择性沉淀提纯Ag纳米线的方法，这种净化方法简单、成本低廉。净化之后纳米线的纯度极大地提高，纯化后的Ag纳米线的性能比原始纳米线的性能有明显提高，纯化的纳米线在透过率为99.1％时，面阻低至130欧姆，相同面阻下透过率提高了4％。
2、本发明所有的原料为常见试剂，用简单的实验步骤和装置即可纯化银纳米线，提纯后的银纳米线纯度有明显的提高，其作为透明导体性能比未提纯的银纳米线也相应的提高。该提纯过程具有环境友好、所需原材料易得、价格低廉、操作过程简便等优点。
附图说明
图1为本发明中制备的银纳米线SEM图及粒径分布图。
图2为本发明中银纳米线提纯前后的SEM和暗场光学显微镜图。其中，A为提纯前的SEM图，B为提纯后的SEM图，C为提纯前的暗场光学显微镜图，D为提纯后的暗场光学显微镜图。
图3为本发明中提纯前后银纳米线作为透明电极的透过率-面阻曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
采用传统多元醇方法制得银纳米线(Sun，Y.G.；Xia，Y.N.Adv.Mater.2002，14，833-837；Bergin，S.M.；Chen，Y.H.；Rathmell，A.R.；Charbonneau，P.；Li，Z.Y.；Wiley，B.J.Nanoscale2012，4，1996-2004.)。图1为制得的银纳米线的信息，从图中可以看出，制得的纳米线的直径为20nm左右，且直径分布均匀。
实施例2
一种银纳米线的提纯方法，具体步骤为：将通过多元醇方法合成的平均直径为20纳米，平均长度为60微米的银纳米线0.02g分散在10mL质量分数为0.5％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液中得到银纳米线分散液，加入丙酮，其体积为银纳米线分散液的4倍，使银纳米线团聚，静置10min，去除上层液体。重复上述步骤3次，得到提纯后的银纳米线。图2为提纯4次之后的对比图，可以看出纳米线的纯度得到明显的提高。
实施例3
通过Meyerrod方法在玻璃衬底上将纳米线制成均匀的膜，测试其透光率与面阻。图3表明，提纯后的纳米线表现出更加优异的性能。

Claims (7)

1.一种银纳米线的提纯方法，其特征在于，包括：
第一步：将银纳米线分散在聚乙烯吡咯烷酮水溶液中得到银纳米线分散液，加入另一种溶剂，使银纳米线团聚，静置，去除上层液体；
第二步：重复进行第一步3-5次，得到提纯后的银纳米线。
2.如权利要求1所述的银纳米线的提纯方法，其特征在于，所述的聚乙烯吡咯烷酮水溶液的质量分数＜2％。
3.如权利要求1所述的银纳米线的提纯方法，其特征在于，所述的另一种溶剂为丙酮，其体积为银纳米线分散液的2-5倍。
4.如权利要求1所述的银纳米线的提纯方法，其特征在于，所述的银纳米线与聚乙烯吡咯烷酮水溶液的重量体积比为10-20mg∶20mL。
5.如权利要求1所述的银纳米线的提纯方法，其特征在于，所述的银纳米线的平均直径为20纳米，平均长度为60微米。
6.如权利要求1所述的银纳米线的提纯方法，其特征在于，所述的银纳米线为采用多元醇方法合成的银纳米线。
7.如权利要求1所述的银纳米线的提纯方法，其特征在于，所述的静置的时间为5-15min。
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