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水溶液体系中制备纳米银线的研究

贵金属 2024年第1期45卷 40-44页

作者：徐秀凤刘健郑晶戎万李美馨党蕊西安理工大学印刷包装与数字媒体学院西安710054 西北有色金属研究院西安710016

在水溶液体系中,以蔗糖为还原剂、NaCl为前驱体络合剂、PVP为表面活性剂,通过水热反应制备得到了直径大约为40 nm,线径分布均匀、分散性良好的纳米银线。有效解决了目前多元醇有机体系下制备纳米银线洗涤困难,反应条件苛刻,后处理繁琐... 详细信息

在水溶液体系中,以蔗糖为还原剂、NaCl为前驱体络合剂、PVP为表面活性剂,通过水热反应制备得到了直径大约为40 nm,线径分布均匀、分散性良好的纳米银线。有效解决了目前多元醇有机体系下制备纳米银线洗涤困难,反应条件苛刻,后处理繁琐等问题。系统研究了还原剂用量、还原剂种类、Cl-/Ag+摩尔比、卤化物种类和表面活性剂种类对于产物形貌的影响。结果表明,当还原剂蔗糖的用量为0.18 g,PVP的相对分子质量为58000,选择NaCl作为络合剂,且Cl-/Ag+摩尔比控制在1.26时,制备的纳米银线形貌均一,纯度较高,纳米线长径比大于1000。

关键词：纳米银线水溶液体系制备低成本

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纳米银线导电膜在电子设备中的应用

聚酯工业 2024年第1期37卷 55-57页

作者：王海波深圳市华科创智技术有限公司广东深圳518000

本文详细探讨了纳米银线导电膜的制备方法、性能研究以及在电子设备中的应用;详细描述了导电膜的制备过程,包括涂布、干燥和热压等步骤;分析了纳米银线导电膜的性能,包括导电性能、透明度和柔韧性。此外,探讨了纳米银线导电膜在电子设... 详细信息

本文详细探讨了纳米银线导电膜的制备方法、性能研究以及在电子设备中的应用;详细描述了导电膜的制备过程,包括涂布、干燥和热压等步骤;分析了纳米银线导电膜的性能,包括导电性能、透明度和柔韧性。此外,探讨了纳米银线导电膜在电子设备中的应用,包括在透明柔性电路、柔性电极以及其他电子设备中的应用。并对纳米银线导电膜的未来展望进行了探讨。

关键词：纳米银线导电膜制备方法性能研究

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不同长径比纳米银线合成机理及变形机理

稀有金属材料与工程 2023年第1期52卷 6-14页

作者：赵梅莉甘国友冷崇燕徐凤仙袁鹏白海龙吕金梅严继康昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 云南锡业集团(控股)有限责任公司研发中心云南昆明650000 云南锡业锡材有限公司云南昆明650501 西南石油大学工程学院四川南充637001

采用液相还原法,通过调节聚乙烯吡咯烷酮(PVP)摩尔浓度制备不同长径比的纳米银线。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见光分光光度计、同步热分析仪及透射电子显微镜对纳米银线的物相组成、微观形貌、光吸收性能、热分解、晶体... 详细信息

采用液相还原法,通过调节聚乙烯吡咯烷酮(PVP)摩尔浓度制备不同长径比的纳米银线。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见光分光光度计、同步热分析仪及透射电子显微镜对纳米银线的物相组成、微观形貌、光吸收性能、热分解、晶体结构进行表征,并使用分子动力学模拟单晶纳米银线的拉伸和熔化过程。结果表明:纳米银线主要由面心立方银构成。PVP与AgNO_(3)的摩尔比由1.5变为7.5,纳米银线直径先减小后增加;当摩尔比为6.0时,纳米银线直径最小,为77.7 nm。纳米银线直径由106.1 nm减小为77.7 nm,熔化温度随之减小,最低为281.2℃。单晶纳米银线长径比由6变为72时,屈服强度逐渐由0.63 GPa提升至0.83 GPa。单晶纳米银线熔化温度随长径比增加而减小,由690 K变为657 K。PVP与AgNO_(3)的摩尔比为6.0是合成银线的最佳条件,长径比大的纳米银线具有良好的抵抗变形的能力。

关键词：液相还原法纳米银线生长机理分子动力学长径比

纳米银线对焊料金属间化合物形貌及厚度的影响

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电子元件与材料 2023年第1期42卷 82-87,95页

作者：赵梅莉张欣冷崇燕严继康白海龙昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 云南锡业锡材有限公司云南昆明650000 西南石油大学工程学院四川南充637001 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

通过添加不同长径比纳米银线制备SAC3005-xAgNWs复合焊膏,印刷到铜基板上的焊膏回流后多余的助焊剂挥发得到复合焊点。使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察焊点金属间化合物(IMCs)的形貌以及厚度,分析纳米银线对焊料... 详细信息

通过添加不同长径比纳米银线制备SAC3005-xAgNWs复合焊膏,印刷到铜基板上的焊膏回流后多余的助焊剂挥发得到复合焊点。使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察焊点金属间化合物(IMCs)的形貌以及厚度,分析纳米银线对焊料可靠性的影响。实验结果表明:在150℃条件下时效处理,IMCs由不规则的棱柱型变为扇贝型,最后趋于平面型;添加纳米银线可以抑制IMCs生长,提高复合焊料可靠性;添加质量分数0.18%,直径分别为30,50,90 nm的纳米银线对IMCs生长均有明显的抑制作用。

关键词： SAC3005焊料纳米银线金属间化合物可靠性

纳米银线/改性PVA纤维复合抗菌材料的制备及传感性能研究

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纳米银线/改性PVA纤维复合抗菌材料的制备及传感性能研究

作者：贾盼苏州大学

学位级别：硕士

可拉伸的应变传感材料因其优异的柔性在电子皮肤、人体健康与人体检测等方面应用甚广。通常与人体和生物体相接触并长期使用的可穿戴设备和生物电子产品需要具有优异的皮肤亲和性、机械柔顺性和抗菌性能。然而,随着越来越多的商业聚合... 详细信息

可拉伸的应变传感材料因其优异的柔性在电子皮肤、人体健康与人体检测等方面应用甚广。通常与人体和生物体相接触并长期使用的可穿戴设备和生物电子产品需要具有优异的皮肤亲和性、机械柔顺性和抗菌性能。然而,随着越来越多的商业聚合物薄膜被用作构建各种电子产品的基板/基体,造成了电子垃圾的堆积污染,同时人们也对这无处不在的电子垃圾引起的环境污染提出了严重关切。材料的可降解性和一次性使用性对可穿戴设备和生物电子学的未来可持续性非常重要,这意味着材料的柔韧性和可拉伸性对于皮肤上的设备至关重要,同时实现其降解回收也不可或缺。此外,抗菌性能对皮肤接触设备也很重要,以满足长期的生物安全和环保要求。所以,在一种材料上实现具有上述优点的多功能电子平台仍然具有挑战性。本文通过静电纺丝和喷涂技术制备了一种复合抗菌材料,并研究了其传感性能。主要研究内容如下。首先,利用端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)对聚乙烯醇(PVA)进行改性(MPVA),并探究MPVA的静电纺丝工艺。研究结果表明,当电压为15kV,纺丝液浓度为120 mg ml-1,流速为0.1 mlh-1,接收距离为20 cm时,MPVA纤维的形貌较优。与纯PVA纤维膜(断裂伸长率～83%,断裂强度～10.2MPa)相比,MPVA纤维膜表现出更高的断裂伸长率(～123%)和更低的拉伸应力(2.4MPa)。同时MPVA纤维膜在50%应变下具有良好的拉伸循环特性,这也满足人类皮肤的形变需求。然后,通过HBP-NH2对银离子的捕捉和还原,可以成功引入纳米银颗粒(AgNPs),赋予柔性基底材料抗菌性能。当还原的硝酸银浓度为4mM时,MPVA/AgNPs纤维膜具有较好地柔性和回复性,且满足人类皮肤发生形变的范围(～50%)。由于对纳米银有良好封装作用,MPVA/AgNPs纤维膜对大肠杆菌和金黄葡萄球菌均具有良好的抑制作用,抑菌率可达99%以上。另外该纤维膜可以很容易地溶解在水中并通过静电纺丝进行再生,对环境友好,且再生MPVA/AgNPs纤维膜依然具有良好的形貌特征和优异的抗菌效果。最后使用导电性优异的纳米银线(AgNWs)并采用喷涂法构建导电网络,组装AgNWs/MPVA/AgNPs 传感材料。发现当 AgNWs 含量为 111.1 μgcm-2 时,AgNWs/MPVA/AgNPs传感材料在不同应变条件下均具有良好的循环电阻响应能力,且材料在拉伸过程出现的电阻响应和拉伸应变之间建立了良好的线性关系,相关系数(R2)高达0.995。此外,在AgNWs含量相同时,喷涂过程中对纤维膜施加预张力,由于纤维膜自身良好的回复性,张力消除后,有利于形成更加紧密的AgNWs导电网络,AgNWs/MPVA/AgNPs传感材料在不同应变条件下循环电阻响应性能更加稳定,灵敏度也有所提高。该传感材料通过电阻变化可以用来监测人体手指和腕关节的弯曲-伸直活动,表现出良好的弯曲重复性。

关键词：改性PVA 端氨基超支化聚合物(HBP-NH2) 抗菌纳米银线传感

形核控制剂对高长径比纳米银线合成的影响研究

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化工新型材料 2023年第S2期51卷 374-379页

作者：魏佳佳李锦郑会华王李钧黄朝辉王悦辉电子科技大学中山学院材料与食品学院中山528402

以AgNO_(3)为前驱体,FeCl_(3)、FeCl_(3)-CuCl_(2)、FeCl_(3)-NaBr分别为成核控制剂,乙二醇为还原剂和溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K90)为表面修饰剂,采用多元醇法制备银纳米线,研究了成核控制剂对合成银纳米线形貌的影响。结果表明:反应... 详细信息

以AgNO_(3)为前驱体,FeCl_(3)、FeCl_(3)-CuCl_(2)、FeCl_(3)-NaBr分别为成核控制剂,乙二醇为还原剂和溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K90)为表面修饰剂,采用多元醇法制备银纳米线,研究了成核控制剂对合成银纳米线形貌的影响。结果表明:反应溶液中加入少量的FeCl_(3)成核控制剂,反应产物为银纳米线、少量的银纳米颗粒和银纳米棒;随着反应体系中FeCl_(3)成核控制剂含量增加,合成产物中纳米银线的数量长度和直径均增加。反应溶液中加入微量CuCl_(2),与FeCl_(3)作为复合成核控制剂,合成产物中的银纳米线尺寸和直径明显增加,但产物中还会存在少量的银纳米棒和大尺寸的银纳米颗粒。反应溶液中加入微量NaBr,与FeCl_(3)作为复合成核控制剂,合成的银纳米线的长径比超过1000。分析认为,反应溶液中加入不同成核控制剂,阴离子形成控制剂与Ag^(+)形成的胶体溶解度越低,对Ag成核速率抑制作用就越大,越有利于多面孪晶晶核的形成,从而有利于银纳米线的形成和生长;阳离子控制剂的氧化能力越强,则消耗氧的能力和刻蚀多面孪晶的能力越强,进而有利于银纳米线的形成和生长。

关键词：纳米银线多元醇法成核控制剂高长径比表面活性剂

原位合成纳米银线-还原氧化石墨烯复合材料研究

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电子元件与材料 2022年第10期41卷 1024-1029页

作者：周志敏黎思杏陈佳丽邓玉金王悦辉电子科技大学中山学院材料与食品学院广东中山528402

采用改进的多元醇法,以氧化石墨烯(GO)作为石墨烯前驱体,硝酸银(AgNO_(3))为银源,聚乙烯吡咯烷酮为表面修饰剂,三氯化铁为抑制剂,乙二醇为溶剂和还原剂,在溶剂热条件下原位合成纳米银线(AgNWs)-还原氧化石墨烯(RGO)复合材料,研究反应溶... 详细信息

采用改进的多元醇法,以氧化石墨烯(GO)作为石墨烯前驱体,硝酸银(AgNO_(3))为银源,聚乙烯吡咯烷酮为表面修饰剂,三氯化铁为抑制剂,乙二醇为溶剂和还原剂,在溶剂热条件下原位合成纳米银线(AgNWs)-还原氧化石墨烯(RGO)复合材料,研究反应溶液中GO∶AgNO_(3)质量比、反应温度和时间对合成产物形貌的影响,并对AgNWs-RGO复合材料的形成机理进行了分析。研究表明:当反应溶液中GO∶AgNO_(3)质量比在1∶98.5~1∶32.4内,产物以AgNWs-RGO复合材料为主;当反应溶液中GO∶AgNO_(3)质量比在1∶15.7~1∶7.3内,产物以银纳米颗粒和RGO复合材料为主;随着反应温度从150℃增加到170℃,产物中纳米银颗粒增多,纳米银线的平均长度减小;随着反应时间从3 h延长到5 h,产物中纳米银线的平均长度减小,数量增多。当反应溶液中GO∶AgNO_(3)质量比为1∶63.5时,溶液在160℃反应3 h,产物主要是AgNWs-RGO复合材料,其中纳米银线的长度在20~35μm,直径在80~110 nm,RGO覆盖在AgNWs上。

关键词：纳米银线还原氧化石墨烯原位合成形貌

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纳米银线对导电胶电阻率影响（英文）

稀有金属材料与工程 2016年第10期45卷 2503-2508页

作者：谢辉熊娜娜赵玉珍王悦辉电子科技大学中山学院广东中山528402 电子科技大学四川成都610054 清华大学北京10086

采用溶剂热法合成长30~90μm的纳米银线。以自制的纳米银线和商用微米银片为导电填料制备了环氧树脂基导电胶(ECAs),研究了纳米银含量和固化温度对导电胶电阻率的影响。结果表明,当固化温度为180℃时,随着纳米银含量的增加,体积电阻率... 详细信息

采用溶剂热法合成长30~90μm的纳米银线。以自制的纳米银线和商用微米银片为导电填料制备了环氧树脂基导电胶(ECAs),研究了纳米银含量和固化温度对导电胶电阻率的影响。结果表明,当固化温度为180℃时,随着纳米银含量的增加,体积电阻率先下降而后又增加;随着固化温度的增加,体积电阻率下降。当银粉总填质量分数为65%(微米银片和纳米银线的含量比是55:10)时,导电胶在180和300℃固化的体积电阻率分别为6.5×10^(-4)和1.3×10^(-4)?·cm。分析认为电阻率的下降与纳米银线在300℃出现烧结行为有关。根据纳米银线在树脂基体中的分布、烧结行为和纳米银线与微米银片间的相互作用关系,讨论了纳米银线对导电胶电阻率的影响机制。

关键词：导电胶纳米银线体积电阻率银片粉

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纳米银线的高效合成实验研究

稀有金属材料与工程 2019年第7期48卷 2292-2296页

作者：张卜升操齐高赵盘巢陈昆昆党蕊孟晗琪西北有色金属研究院

纳米银线的制备方法主要为多元醇法,本研究针对传统多元醇法制备纳米银线长度较短且产率较低这一现状,采用氯化铜为刻蚀剂,抑制氧对银线的刻蚀性,提升了银线产率及长度,并考察了反应温度、PVP和硝酸银摩尔比、硝酸银和刻蚀剂摩尔比等实... 详细信息

纳米银线的制备方法主要为多元醇法,本研究针对传统多元醇法制备纳米银线长度较短且产率较低这一现状,采用氯化铜为刻蚀剂,抑制氧对银线的刻蚀性,提升了银线产率及长度,并考察了反应温度、PVP和硝酸银摩尔比、硝酸银和刻蚀剂摩尔比等实验因素对银线形貌的影响。研究结果表明:反应温度为160℃、PVP和硝酸银摩尔比为1.5、硝酸银和刻蚀剂摩尔比为200时,纳米银线生长平均长度可达60μm,铜离子的加入可有效提升银线的收得率,一次反应收得率超过80%。

关键词：纳米银线多元醇法刻蚀剂氯化铜