一种超长银纳米线及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种银纳米线及其制备方法，具体涉及一种超长银纳米线、其制备方法以及其应用。
【背景技术】
[0002]近年来，一维材料由于其独特的光、电、磁性质，特别是其在透明显示、光电转换、以及传感器领域所显示的巨大应用前景而受到了广泛关注。由于目前在透明导电领域中所使用的ITO材料柔性较差，成本高，所以金属纳米材料透明导电膜将会成为ITO的重要替代材料。银纳米线具有非常优秀的导电性，其透明导电薄膜的导电性可以和性能最好的ITO相比拟，同时，银纳米线还具有独特的力学、光学性质。因此，银纳米线受到了人们的青睐，可以应用于能量转换技术、传感技术、微加工技术、生物技术等领域。
[0003]目前，合成银纳米线的方法主要有:多元醇还原法(参照文献I等)，模版辅助法(参照文献4)等。模板辅助合成法具有合成过程中装置简单、操作容易、形态可控的优势。但通过模版辅助合成法所制备的银纳米线长度较短，长径比小，不利于导电薄膜光透过率和导电性能的提高。而且，由模版辅助合成法得到的银纳米线的后处理工艺繁琐，常需要用强酸、强碱或其它有机溶剂去除模板。多元醇法合成的银纳米线具有较高的长径比，但往往通过加入表面活性剂来维持银纳米线在分散液中的分散性，在后期应用中需要经过较为复杂的后处理手段来除去残留的表面活性剂，给后续应用带来了许多困难。
[0004]因此，如何制备性能优良、长径比高且分散性好，后处理方式简单的银纳米线、并基于此制备导电薄膜，是该领域的研宄热点。
[0005]现有技术文献:
非专利文献I
1.Coskun,S.,et al.(2011).aPolyol Synthesis of Silver Nanowires:AnExtensive Parametric Study.”Crystal Growth&Design 11 (11):4963-4969 ；
非专利文献2
2.Korte,Κ.E., et al.(2008)."Rapid synthesis of silver nanowires througha CuCl-or CuC12-mediated polyol process."Journal of Materials Chemistry18(4):437-441 ；
非专利文献3
3.Yang,C.,etal.(2011)."Silver nanowires: from scalable synthesis torecyclable foldable electronics."Adv Mater 23(27):3052-3056 ；
非专利文献4
4.Liu, R., et al.(2014)."Synthesis and characterizat1n of silver halide nanowires."Polyhedron84:192-196。
【发明内容】
[0006]本发明旨在克服现有银纳米线制备方式复杂的缺陷，本发明提供了一种超长银纳米线及其制备方法。
[0007]本发明提供了一种超长银纳米线的制备方法，包括:
1)将阳离子型表面活性剂溶解于有机还原剂，形成有机还原体系，其中，阳离子型表面活性剂与能够溶解于有机还原体系的银盐发生络合作用，有机还原剂包括长链烷基胺；
2)向步骤I)制备的有机还原体系中加入能够溶解于所述有机还原体系的银盐并在120-180°C下反应，然后过滤、清洗。
[0008]较佳的，阳离子型表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵和/或十八烷基三甲基氯化铵。
[0009]较佳的，有机还原剂包括十六胺、十八胺、油胺、十四胺和/或十二胺。
[0010]较佳的，阳离子型表面活性剂在100-250°C下溶解于有机还原剂。
[0011]较佳的，阳离子型表面活性剂、有机还原剂、银盐的摩尔比为(8?35):(310?380): (I ?5) ο
[0012]较佳的，银盐包括乙酰丙酮银、乙酸银。
[0013]较佳的，步骤2)中，向步骤I)制备的有机还原体系中加入银盐的方式包括:加入溶解有银盐的乙醇溶液。
[0014]较佳的，在120-180°C下反应2-20小时，优选2_15小时。
[0015]又，本发明还提供了一种上述方法制备的超长银纳米线，所述超长银纳米线直径为50?150纳米，优选60-150纳米，长度为10?500微米，优选10-200微米。
[0016]本发明的有益效果:
1)使用有机溶剂合成超长银纳米线；
2)使用长链有机胺作为合成超长银纳米线的还原剂，该长链有机胺的种类在较大范围内是可调的；
3)使用十六烷基三甲基溴化铵等具有强络合作用的阳离子型表面活性剂，作为合成超长银纳米线的表面活性剂；
4)使用乙酰丙酮银等作为银源，乙酰丙酮银等的加入量在较大范围内都是适用的；
5)反应时间和反应温度在较大范围内都是适用的；
6)这种银纳米线具有长径比高、形貌尺寸可控、易于分散形成纳米线墨水的特点。
【附图说明】
[0017]图1为本发明一个实施方式中制备的超长银纳米线的暗场光学显微镜图；
图2为本发明一个实施方式中制备的超长银纳米线的XRD图谱；
图3为本发明一个实施方式中制备的超长银纳米线扫描电镜图；
图4为本发明一个实施方式中制备的超长银纳米线在导电薄膜方面的应用数据图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
[0019]本发明涉及一种银纳米线及其制备方法，具体涉及一种超长银纳米线及其制备方法以及由其所制备的导电油墨/墨水、透明导电薄膜、打印电路及相关电子产品。
[0020]本发明提供了一种制备超长银纳米线的方法，所述方法包括:
a)将阳离子型表面活性剂溶解于有机还原剂，形成有机还原体系；
b)向步骤a)中获得的有机还原体系中加入银盐作为银源，在第一规定温度下反应。
[0021]本发明中，在合成超长银纳米线的过程中，典型的采用有机还原剂和有机表面活性剂组成的反应体系，在该体系熔融形成透明溶液后，向体系中加入有机银盐作为银源。特别的，优先选择长链烷基胺作为有机还原剂，选择十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，选择乙酰丙酮银作为银源。将银源加入至由有机还原剂和有机表面活性剂组成的合成体系中。这样，通过乙酰丙酮银中银离子得缓释作用，有机还原剂的弱还原性，以及表面活性剂得强络合作用，得到超长得银纳米线。其直径可以控制在60-150纳米，长度可以控制在几十至200微米，可通过真空过滤法或者线棒涂布等方法制备光透过率高、导电性好、稳定性好的导电薄膜。
[0022]较佳地，所述的有机还原剂可为长链烷基胺。
[0023]较佳地，所述的有机还原剂可为十六胺、十八胺、油胺、十四胺、十二胺等。
[0024]较佳地，所述阳离子型表面活性剂可为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵等，但不排除其它表面活性剂适用的可能性。
[0025]较佳地，所述阳离子型表面活性剂可在100_250°C下，溶解于有机还原剂。
[0026]较佳地，所述银盐为乙酰丙酮银、乙酸银等可溶于有机还原体系的