制造銀納米線的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及制造銀納米線的領(lǐng)域。確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種制造銀納米 線的方法，所述銀納米線具有用于各種應(yīng)用中的高縱橫比。
【背景技術(shù)】
[0002] 展現(xiàn)高電導(dǎo)率以及高透明度的膜在用作大范圍的電子應(yīng)用，包括例如觸摸屏顯示 器和光電池中的電極或涂層中很有價(jià)值。這些應(yīng)用的當(dāng)前技術(shù)包括使用通過(guò)物理氣相沉積 方法沉積的含錫摻雜氧化銦（ΙΤ0)的膜。物理氣相沉積方法的高資金成本致使得需要尋找 替代的透明導(dǎo)電材料和涂布途徑。使用呈滲濾網(wǎng)絡(luò)狀分散的銀納米線作為含ΙΤ0膜的有前 景的替代方案出現(xiàn)。使用銀納米線可以提供可使用輥對(duì)輥技術(shù)加工的優(yōu)勢(shì)。因此，銀納米 線提供制造成本低且透明度和導(dǎo)電性可能比常規(guī)含ΙΤ0膜高的優(yōu)勢(shì)。
[0003] 已公開(kāi)"多元醇方法"用于制造銀納米結(jié)構(gòu)。多元醇方法在銀納米線制造中使用 乙二醇（或替代二醇）作為溶劑和還原劑兩者。然而，使用二醇具有若干固有缺點(diǎn)。確切 地說(shuō)，使用二醇作為還原劑和溶劑兩者致使對(duì)反應(yīng)的控制降低，因?yàn)橹饕€原劑物質(zhì)（乙 醇醛）就地產(chǎn)生并且其存在和濃度視暴露于氧氣的程度而定。此外，使用二醇使得可在用 以產(chǎn)生銀納米線的反應(yīng)器的頂部空間中形成可燃二醇/空氣混合物。最終，使用大量二醇 產(chǎn)生處置問(wèn)題，增加此類操作商業(yè)化的成本。
[0004] 宮城島（Miyagishima)等人已在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)案第20100078197號(hào)中公開(kāi)制 造銀納米線的多元醇方法的一種替代方法。宮城島等人公開(kāi)一種制造金屬納米線的方法， 其包含：向含有至少一種鹵化物和還原劑的水溶劑中添加金屬絡(luò)合物溶液，并且在150°C 或低于150°C下加熱所得混合物，其中金屬納米線包含量為以相對(duì)于總金屬粒子的金屬量 計(jì)50質(zhì)量％或大于50質(zhì)量％的直徑為50nm或小于50nm并且主軸長(zhǎng)度為5 μ m或大于5 μ m 的金屬納米線。
[0005] 倫恩（Lunn)等人已在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)案第20130283974號(hào)中公開(kāi)制造銀納米 線的多元醇方法的另一替代方法。倫恩等人公開(kāi)一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其中 回收的銀納米線展示25到80nm的平均直徑和10到100 μm的平均長(zhǎng)度；且其中在方法期 間的所有時(shí)間，總二醇濃度< 〇. 001重量％。
[0006] 盡管如此，仍需要替代銀納米線制造方法。確切地說(shuō)，需要在不使用二醇的情況下 制造銀納米線的方法，其中生產(chǎn)的銀納米線具有高縱橫比（優(yōu)選地> 500)并且其中具有 < 3的縱橫比的不合需要的銀納米粒子的生產(chǎn)經(jīng)最小化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP);提供銅（II)離子源；提供鹵離子源；提供銀離子源； 提供pH調(diào)節(jié)劑；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅（II)離子源、鹵離子源和pH調(diào)節(jié) 劑添加到容器中以形成組合，其中組合具有2. 0到4. 0的pH ;加熱所述組合到110到160°C; 隨后添加銀離子源到容器中以形成生長(zhǎng)混合物；隨后持續(xù)2到30小時(shí)的保持時(shí)段將生長(zhǎng)混 合物維持于110到160°C以得到產(chǎn)物混合物；和從產(chǎn)物混合物回收多個(gè)高縱橫比銀納米線； 且其中在方法期間的所有時(shí)間，容器中的總二醇濃度< 〇. 001重量％。
[0008] 本發(fā)明提供一種制造尚縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP);提供銅（II)離子源；提供鹵離子源；提供銀離子源； 提供pH調(diào)節(jié)劑；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅（II)離子源、鹵離子源和pH調(diào)節(jié) 劑添加到容器中以形成組合，其中組合具有2. 0到4. 0的pH ;加熱所述組合到110到160°C; 隨后添加銀離子源到容器中以形成生長(zhǎng)混合物；持續(xù)2到30小時(shí)的保持時(shí)段將生長(zhǎng)混合物 維持于110到160°C以得到產(chǎn)物混合物；和從產(chǎn)物混合物回收多個(gè)高縱橫比銀納米線；其中 在方法期間的所有時(shí)間，容器中的總二醇濃度< 0. 001重量％;且其中回收的所述多個(gè)高縱 橫比銀納米線具有25到80nm的平均直徑和10到100 μm的平均長(zhǎng)度。
[0009] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP);提供銅（II)離子源；提供鹵離子源；提供銀離子源； 提供pH調(diào)節(jié)劑；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅（II)離子源、鹵離子源和pH調(diào)節(jié) 劑添加到容器中以形成組合，其中組合具有2. 0到4. 0的pH ;將銀離子源分成第一部分和 第二部分；加熱所述組合到140到160°C ;隨后添加第一部分到容器中以形成創(chuàng)造混合物； 隨后在延遲時(shí)段期間將創(chuàng)造混合物冷卻到110到135°C ;在延遲時(shí)段之后，添加第二部分到 容器中以形成生長(zhǎng)混合物；持續(xù)2到30小時(shí)的保持時(shí)段將生長(zhǎng)混合物維持于110到160°C 以得到產(chǎn)物混合物；和從產(chǎn)物混合物回收多個(gè)高縱橫比銀納米線；且其中在方法期間的所 有時(shí)間，容器中的總二醇濃度< 0. 001重量％。
[0010] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP);提供銅（II)離子源；提供鹵離子源；提供銀離子源； 提供pH調(diào)節(jié)劑；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、銅（II)離子源、鹵離子源和pH調(diào)節(jié) 劑添加到容器中以形成組合，其中組合具有2. 0到4. 0的pH ;將銀離子源分成第一部分和 第二部分；加熱所述組合到140到160°C，隨后添加第一部分到容器中以形成創(chuàng)造混合物； 隨后在延遲時(shí)段期間將創(chuàng)造混合物冷卻到110到135°C ;在延遲時(shí)段之后，添加第二部分到 容器中以形成生長(zhǎng)混合物；持續(xù)2到30小時(shí)的保持時(shí)段將生長(zhǎng)混合物維持于110到135°C; 和從產(chǎn)物混合物回收多個(gè)高縱橫比銀納米線；其中在方法期間的所有時(shí)間，容器中的總二 醇濃度< 0.001重量％。
[0011] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖，其中提供的還原糖為葡萄糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP)，其中提供的聚乙烯吡咯 烷酮（PVP)具有40, 000到60, 000道爾頓的重量平均分子量Mw;提供銅（II)離子源，其中 提供的銅（II)離子源為氯化銅（II);提供鹵離子源，其中提供的鹵離子源為氯化鈉；提供 銀離子源，其中提供的銀離子源為硝酸銀；提供pH調(diào)節(jié)劑；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)、銅（II)離子源、鹵離子源和pH調(diào)節(jié)劑添加到容器中以形成組合，其中組合具有2.0 到4. 0的pH ;將銀離子源分成第一部分和第二部分；加熱所述組合到140到160°C，隨后 添加第一部分到容器中以形成創(chuàng)造混合物；隨后在延遲時(shí)段期間冷卻創(chuàng)造混合物到110到 135°C ;在延遲時(shí)段之后，添加第二部分到容器中以形成生長(zhǎng)混合物；持續(xù)2到30小時(shí)的保 持時(shí)段將生長(zhǎng)混合物維持于110到135°C;和從產(chǎn)物混合物回收多個(gè)高縱橫比銀納米線；其 中在方法期間的所有時(shí)間，容器中的總二醇濃度< 0. 001重量％。
[0012] 本發(fā)明提供一種制造高縱橫比銀納米線的方法，其包含：提供容器；提供水；提供 還原糖，其中提供的還原糖為D-葡萄糖；提供聚乙烯吡咯烷酮（PVP)，其中提供的聚乙烯吡 咯烷酮（PVP)具有40, 000到60, 000道爾頓的重量平均分子量Mw;提供銅（II)離子源，其 中提供的銅（II)離子源為氯化銅（II);提供鹵離子源，其中提供的鹵離子源為氯化鈉；提 供銀離子源，其中提供的銀離子源為硝酸銀；提供pH調(diào)節(jié)劑；將水、還原糖、聚乙烯吡咯烷 酮（PVP)、銅（II)離子源、鹵離子源和pH調(diào)節(jié)劑添加到容器中以形成組合，其中組合具有 2. 0到4. 0的pH ;將銀離子源分成第一部分和第二部分，其中第一部分為提供的銀離子源的 10到30重量％ ;加熱所述組合到145到155°C，隨后添加第一部分到容器中以形成創(chuàng)造混 合物；隨后在5到15分鐘的延遲時(shí)段期間冷卻創(chuàng)造混合物到125到135°C ;在延遲時(shí)段之 后，添加第二部分到容器中以形成生長(zhǎng)混合物；持續(xù)16到20小時(shí)的保持時(shí)段將生長(zhǎng)混合物 維持于125到135°C;和從產(chǎn)物混合物回收多個(gè)高縱橫