一種銀納米線組裝體及其制備方法和柔性導(dǎo)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銀納米線組裝體及其制備方法和柔性導(dǎo)體。
【背景技術(shù)】
[0002]納米線具有高的長(zhǎng)徑比，其粒子傳輸在一個(gè)方向上不受約束，表現(xiàn)出優(yōu)異的光、電、磁、聲、熱學(xué)等性質(zhì)，在工程技術(shù)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。但是由于納米材料的微觀性，目前單根納米線的應(yīng)用具有很大的困難，因此常采用組裝的方法(如電磁場(chǎng)、朗格繆爾-布吉特法等)來(lái)得到一些宏觀的納米材料組裝體，進(jìn)而更好的研究利用納米材料。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)提供了多種銀納米線組裝體的制備方法，如英國(guó)《科學(xué)報(bào)告》(SCIENTIFIC REPORTS, DO1: 10.1038)報(bào)道了一種制備銀納米線三維組裝體的方法:首先購(gòu)買(mǎi)商業(yè)化的銀納米線，再通過(guò)將納米線配制成合適濃度的溶液，使其成為膠狀的溶液；然后經(jīng)過(guò)超臨界處理，得到一定大小的銀納米線三維凝膠。這種方法制備得到的產(chǎn)物大小依賴(lài)于銀納米線的濃度及體積，而且工藝復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
[0004]德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》(Angew.Chem.1nt.Ed.，2014年53期4561頁(yè))報(bào)道了一種制備銀納米線三維組裝體的方法:首先合成均勻的銀納米線，然后配制合適濃度的銀納米線溶液，再通過(guò)冰晶生長(zhǎng)的方法得到以冰為模板的組裝體，最后在冷凍干燥的作用下，制備得到銀納米線的三維組裝體。這種方法工藝步驟較多，且得到的銀納米線組裝體的電機(jī)械性能一般。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種銀納米線組裝體及其制備方法和柔性導(dǎo)體，本發(fā)明提供的方法工藝簡(jiǎn)單，且制備得到的銀納米線組裝體的電機(jī)械性能優(yōu)異。
[0006]本發(fā)明提供了一種銀納米線組裝體的制備方法，包括:
[0007]將聚乙烯吡咯烷酮溶液和銀鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)，得到銀納米線組裝體；
[0008]所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中的溶劑包括乙二醇和丙三醇；
[0009]所述反應(yīng)的溫度為100°C?300°C。
[0010]優(yōu)選的，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中聚乙烯吡咯烷酮的數(shù)均分子量為2000?4000000ο
[0011]優(yōu)選的，所述聚乙稀卩比略燒酮溶液的摩爾濃度為0.01mmol/mL?1.0mmol/mL。
[0012]優(yōu)選的，所述乙二醇和丙三醇的質(zhì)量比為(5?50):1。
[0013]優(yōu)選的，所述銀鹽溶液的摩爾濃度為0.01mmol/mL?3.0mmol/mL。
[0014]優(yōu)選的，所述銀鹽溶液中的銀鹽包括硝酸銀、氯化銀、硫化銀、醋酸銀、硫酸銀、高氯酸銀和四硼酸銀中的一種或幾種。
[0015]優(yōu)選的，所述聚乙烯吡咯烷酮溶液和銀鹽溶液的質(zhì)量比為(1?10):1。
[0016]優(yōu)選的，所述反應(yīng)的時(shí)間為10小時(shí)?30小時(shí)。
[0017]本發(fā)明提供的方法通過(guò)一步法直接實(shí)現(xiàn)了從銀離子到銀納米線的三維組裝過(guò)程，這種方法工藝簡(jiǎn)單，并具有良好的再現(xiàn)性，能夠方便、快捷、大規(guī)模的制備得到銀納米線組裝體；而且本發(fā)明提供的方法制備得到的銀納米線組裝體還具有較好的電機(jī)械性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法制備得到的銀納米線組裝體在壓縮半徑r為2mm時(shí)，連續(xù)壓縮21000次，銀納米線組裝體的電阻變化小于10 %，具有較好的穩(wěn)定性；在40 %的拉伸應(yīng)變下，銀納米線組裝體的電阻隨時(shí)間表現(xiàn)出較好的循環(huán)特性。
[0018]本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的方法制備得到的銀納米線組裝體。
[0019]本發(fā)明提供的銀納米線組裝體是由上述技術(shù)方案所述的方法制備得到的，這種銀納米線組裝體具有較好的電機(jī)械性能。
[0020]本發(fā)明提供了一種柔性導(dǎo)體，包括上述技術(shù)方案所述的銀納米線組裝體。
[0021]在本發(fā)明中，所述銀納米線組裝體具有較好的電機(jī)械性能，使其適于作為柔性導(dǎo)體應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0022]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的銀納米線組裝體的X射線衍射峰(XRD)圖譜；
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的銀納米線組裝體的光學(xué)照片；
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的銀納米線組裝體的低倍掃描電鏡照片；
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1制備的銀納米線組裝體的高倍掃描電鏡照片；
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1制備的銀納米線組裝體的柔性彎曲循環(huán)測(cè)試圖；
[0028]圖6為本發(fā)明實(shí)施例1制備的銀納米線組裝體的原位拉伸電阻變化測(cè)試圖；
[0029]圖7為本發(fā)明實(shí)施例2制備的銀納米線組裝體的光學(xué)照片。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]本發(fā)明提供了一種銀納米線組裝體的制備方法，包括:
[0032]將聚乙烯吡咯烷酮溶液和銀鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)，得到銀納米線組裝體；
[0033]所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中的溶劑包括乙二醇和丙三醇；
[0034]所述反應(yīng)的溫度為100°C?300°C。
[0035]本發(fā)明將聚乙烯吡咯烷酮溶液和銀鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)，得到銀納米線組裝體。在本發(fā)明中，所述反應(yīng)的溫度為100°C?300°C。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的溫度為120°C?280°C ;在其他的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的溫度為140°C?260°C ;在另外的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的溫度為160°C?240°C ;在另外的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的溫度為180°C?220°C。
[0036]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的時(shí)間為10小時(shí)?30小時(shí)；在其他的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的時(shí)間為12小時(shí)?28小時(shí)；在其他的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的時(shí)間為14小時(shí)?26小時(shí)；在其他的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的時(shí)間為16小時(shí)?24小時(shí)；在其他的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的時(shí)間為18小時(shí)?22小時(shí)；在另外的實(shí)施例中，所述反應(yīng)的時(shí)間為20小時(shí)。
[0037]在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以將聚乙烯吡咯烷酮溶液和銀鹽溶液混合后保溫，得到銀納米線組裝體，所述混合的溫度為25°C?200°C，所述保溫的溫度為100°C?300°C。
[0038]在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以在攪拌的條件下將聚乙烯吡咯烷酮溶液和銀鹽溶液混合。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述攪拌的方法可以為手動(dòng)攪拌或磁力攪拌。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述攪拌的速度為400轉(zhuǎn)/分?600轉(zhuǎn)/分；在其他的實(shí)施例中，所述攪拌的速度為420轉(zhuǎn)/分?580轉(zhuǎn)/分；在其他的實(shí)施例中，所述攪拌的速度為440轉(zhuǎn)/分?560轉(zhuǎn)/分；在其他的實(shí)施例中，所述攪拌的速度為460轉(zhuǎn)/分?540轉(zhuǎn)/分；在其他的實(shí)施例中，所述攪拌的速度為480轉(zhuǎn)/分?520轉(zhuǎn)/分；在另外的實(shí)施例中，所述攪拌的速度為500轉(zhuǎn)/分。
[0039]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述混合的溫度為25°C?200°C ;在其他的實(shí)施例中，所述混合的溫度為50°C?175°C ;在另外的實(shí)施例中，所述混合的溫度為75°C?150°C ;在另外的實(shí)施例中，所述混合的溫度為100°C?125°C。
[0040]在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以將聚乙烯吡咯烷酮溶液和銀鹽溶液在低溫下混合，得到均一溶液；將所述均一溶液在高溫下攪拌，使均一溶液混合的更加均勻；所述低溫的溫度為20°C?30°C，所述高溫的溫度為110°C?140°C。
[0041]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述低溫的溫度為22°C?28°C ;在其他的實(shí)施例中，所述低溫的溫度為