本發(fā)明屬于納米技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法。
背景技術(shù):透明導(dǎo)電膜是一種既能導(dǎo)電又具有高透過(guò)率的材料,是顯示器、觸摸屏、太陽(yáng)能電池、光電二極管等新興科技產(chǎn)品中必不可少的組件。目前,氧化銦錫(ITO)占據(jù)市場(chǎng)中的主體地位,這是因?yàn)槠浼婢吒吖鈱W(xué)透過(guò)率(>90%)和低方塊電阻然而,柔性化和可折疊是未來(lái)電子產(chǎn)品、太陽(yáng)能電池、有機(jī)光電二極管等科技產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì),而ITO薄膜由于其脆性和易裂的缺點(diǎn),不能滿(mǎn)足下一代科技產(chǎn)品的要求。銀納米線透明導(dǎo)體因其具有與ITO相媲美的光電特性、更好的柔性以及可拉伸性能,成為理想的替代材料。目前合成銀納米線的方法采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)這種絕緣體作為包覆劑來(lái)合成銀納米線。由銀納米線制成的納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)能夠有效導(dǎo)電的前提,是納米線之間必須互相連接在一起。因?yàn)榘苍阢y納米線表面的PVP為絕緣體,所以納米線聯(lián)結(jié)點(diǎn)處的結(jié)電阻遠(yuǎn)大于納米線本身的電阻,換言之,銀納米線透明導(dǎo)體的方塊電阻主要來(lái)源于互相連接的銀納米線之間的結(jié)電阻。降低銀納米線之間的結(jié)電阻,是提升銀納米線透明導(dǎo)體電學(xué)特性、降低其方塊電阻的關(guān)鍵。在后處理過(guò)程中,通過(guò)納米線之間的焊接而降低單個(gè)結(jié)點(diǎn)的結(jié)電阻,也能夠降低透明導(dǎo)體的方塊電阻。現(xiàn)有對(duì)銀納米線結(jié)點(diǎn)的焊接,多是采用光、熱或機(jī)械壓的方法,會(huì)破壞銀納米線的晶體結(jié)構(gòu),損壞柔性襯底或者有機(jī)光電器件。為了解決以上問(wèn)題,中國(guó)專(zhuān)利CN105568270A、CN105575477A等通過(guò)加入銀源來(lái)焊接銀納米線。然而,此類(lèi)方法在提升銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性能的同時(shí)卻降低了其透過(guò)率。這是因?yàn)?,在吸附于Ag表面的PVP上添加銀源這種導(dǎo)電物質(zhì),勢(shì)必會(huì)增加銀納米線的體積,使得其光學(xué)性能下降。因此,開(kāi)發(fā)能夠在提高銀納米線透明導(dǎo)電膜透過(guò)率的同時(shí)不降低甚至提高其光學(xué)透過(guò)率的方法尤為重要,而現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有能夠同時(shí)提高銀納米線透明導(dǎo)電膜電導(dǎo)性和光學(xué)透過(guò)率的方法,鑒于此,本發(fā)明提出了一種能夠同時(shí)提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種操作簡(jiǎn)便、成本低廉、適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法,包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備銀納米線透明導(dǎo)電膜,該銀納米線透明導(dǎo)電膜包括基底和設(shè)置在該基底單側(cè)表面的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),該銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)由表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮的銀納米線構(gòu)成;將季銨鹽表面活性劑溶解在溶劑中,配制得到濃度為0.0001~0.1mol/L的季銨鹽表面活性劑溶液;(2)將準(zhǔn)備的銀納米線透明導(dǎo)電膜浸泡在配制的季銨鹽表面活性劑溶液中,直至銀納米線表面包覆的聚乙烯吡咯烷酮得到去除;(3)從季銨鹽表面活性劑溶液中取出銀納米線透明導(dǎo)電膜,用去離子水沖洗后干燥,即得到導(dǎo)電性和透過(guò)率提高的銀納米線透明導(dǎo)電膜。作為優(yōu)選,所述的季銨鹽表面活性劑為十二烷基溴化吡啶、十二烷基氯化吡啶、十二烷基二甲基芐基溴化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基乙基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十四烷基氯化吡啶、十四烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基乙基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十六烷基溴化吡啶、十六烷基氯化吡啶、十六烷基芐基二甲基氯化銨、十六烷基二甲基乙基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨和十六烷基三甲基氯化銨中的至少一種。作為優(yōu)選,所述的溶劑為水、甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇,不同的溶劑體系,拓寬了本發(fā)明方法的應(yīng)用范圍。作為優(yōu)選,所述的銀納米線透明導(dǎo)電膜在所述的季銨鹽表面活性劑溶液中的浸泡時(shí)間為1~100min。作為優(yōu)選,所述的基底為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺和聚二甲基硅氧烷中的任一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明公開(kāi)的提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法,通過(guò)在室溫和常壓下,使用特定濃度的季銨鹽表面活性劑溶液浸泡銀納米線透明導(dǎo)電膜,去除銀納米線表面包覆的聚乙烯吡咯烷酮PVP,PVP去除后,由于銀納米線的高表面能,銀納米線之間的結(jié)點(diǎn)將會(huì)接觸、自動(dòng)融合焊接,使銀納米線之間的結(jié)電阻得到顯著降低,從而在提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性的同時(shí),提高了其透過(guò)率,避免了傳統(tǒng)高溫高壓焊接對(duì)銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和基底的破壞。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)便、成本低廉,適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。附圖說(shuō)明圖1為實(shí)施例1中處理后的銀納米線透明導(dǎo)電膜的透過(guò)率變化對(duì)比圖;圖2A為處理前的實(shí)施例1中銀納米線的透射電鏡圖,圖2B為處理后的實(shí)施例1中銀納米線的透射電鏡圖,圖2C為處理后的實(shí)施例1中銀納米線在垂直視角下的掃描電鏡圖,圖2D為處理后的實(shí)施例1中銀納米線在水平視角下的掃描電鏡圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下通過(guò)5個(gè)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明方法對(duì)銀納米線透明導(dǎo)電膜的處理效果。實(shí)施例1的提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法,包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備銀納米線透明導(dǎo)電膜,該銀納米線透明導(dǎo)電膜包括基底和設(shè)置在該基底單側(cè)表面的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),該銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)由表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮的銀納米線構(gòu)成;將季銨鹽表面活性劑溶解在溶劑中,配制100mL濃度為0.0001mol/L的十二烷基三甲基溴化銨的水溶液;(2)將準(zhǔn)備的銀納米線透明導(dǎo)電膜浸泡在配制的十二烷基三甲基溴化銨的水溶液中100min;(3)從十二烷基三甲基溴化銨的水溶液中取出銀納米線透明導(dǎo)電膜,用去離子水沖洗后干燥,即得到導(dǎo)電性和透過(guò)率提高的銀納米線透明導(dǎo)電膜。對(duì)于實(shí)施例1中處理前后的銀納米線透明導(dǎo)電膜,分別取5點(diǎn)測(cè)試方塊電阻和透過(guò)率,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例1中處理后的銀納米線透明導(dǎo)電膜的透過(guò)率變化對(duì)比圖見(jiàn)圖1。處理前的實(shí)施例1中銀納米線的透射電鏡圖見(jiàn)圖2A,處理后的實(shí)施例1中銀納米線的透射電鏡圖見(jiàn)圖2B,處理后的實(shí)施例1中銀納米線在垂直視角下的掃描電鏡圖見(jiàn)圖2C,處理后的實(shí)施例1中銀納米線在水平視角下的掃描電鏡圖見(jiàn)圖2D。表1:實(shí)施例1中銀納米線透明導(dǎo)電膜處理前后的方塊電阻和透過(guò)率測(cè)試結(jié)果編號(hào)12345方塊電阻(處理前),Ω/□43874426139.0158.217.6方塊電阻(處理后),Ω/□68.4175.336.833.99.3處理后方塊電阻的降低率,%98.4496.0473.5278.5747.16透過(guò)率(處理前),%96.797.594.794.891.1透過(guò)率(處理后),%97.598.195.695.893.1處理后透過(guò)率的提高率,%0.830.620.951.052.20實(shí)施例2的提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法,包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備銀納米線透明導(dǎo)電膜,該銀納米線透明導(dǎo)電膜包括基底和設(shè)置在該基底單側(cè)表面的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),該銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)由表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮的銀納米線構(gòu)成;將季銨鹽表面活性劑溶解在溶劑中,配制100mL濃度為0.001mol/L的十二烷基三甲基溴化銨的乙醇溶液;(2)將準(zhǔn)備的銀納米線透明導(dǎo)電膜浸泡在配制的十二烷基三甲基溴化銨的乙醇溶液中50min;(3)從十二烷基三甲基溴化銨的乙醇溶液中取出銀納米線透明導(dǎo)電膜,用去離子水沖洗后干燥,即得到導(dǎo)電性和透過(guò)率提高的銀納米線透明導(dǎo)電膜。對(duì)于實(shí)施例2中處理前后的銀納米線透明導(dǎo)電膜,分別取5點(diǎn)測(cè)試方塊電阻和透過(guò)率,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。表2:實(shí)施例2中銀納米線透明導(dǎo)電膜處理前后的方塊電阻和透過(guò)率測(cè)試結(jié)果編號(hào)12345方塊電阻(處理前),Ω/□7.167×1069.942×1068.752×1064.359×10617.2方塊電阻(處理后),Ω/□1.335×103803.62.469×1032.171×10310處理后方塊電阻的降低率,%99.9899.9999.9799.9541.86透過(guò)率(處理前),%98.198.298.298.391.0透過(guò)率(處理后),%98.598.698.698.792.9處理后透過(guò)率的提高率,%0.410.410.410.412.09實(shí)施例3的提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法,包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備銀納米線透明導(dǎo)電膜,該銀納米線透明導(dǎo)電膜包括基底和設(shè)置在該基底單側(cè)表面的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),該銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)由表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮的銀納米線構(gòu)成;將季銨鹽表面活性劑溶解在溶劑中,配制100mL濃度為0.005mol/L的十四烷基三甲基溴化銨的水溶液;(2)將準(zhǔn)備的銀納米線透明導(dǎo)電膜浸泡在配制的十四烷基三甲基溴化銨的水溶液中30min;(3)從十四烷基三甲基溴化銨的水溶液中取出銀納米線透明導(dǎo)電膜,用去離子水沖洗后干燥,即得到導(dǎo)電性和透過(guò)率提高的銀納米線透明導(dǎo)電膜。對(duì)于實(shí)施例3中處理前后的銀納米線透明導(dǎo)電膜,分別取5點(diǎn)測(cè)試方塊電阻和透過(guò)率,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。表3:實(shí)施例3中銀納米線透明導(dǎo)電膜處理前后的方塊電阻和透過(guò)率測(cè)試結(jié)果編號(hào)12345方塊電阻(處理前),Ω/□12.27×103156.1×1032.041×1033.165×10317.6方塊電阻(處理后),Ω/□151.2184.2165.8138.69.8處理后方塊電阻的降低率,%98.7799.8899.9999.99644.32透過(guò)率(處理前),%97.497.397.497.491.2透過(guò)率(處理后),%98.298.298.298.293.2處理后透過(guò)率的提高率,%0.820.920.820.822.19實(shí)施例4的提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法,包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備銀納米線透明導(dǎo)電膜,該銀納米線透明導(dǎo)電膜包括基底和設(shè)置在該基底單側(cè)表面的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),該銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)由表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮的銀納米線構(gòu)成;將季銨鹽表面活性劑溶解在溶劑中,配制100mL濃度為0.01mol/L的十二烷基氯化吡啶的丙醇溶液;(2)將準(zhǔn)備的銀納米線透明導(dǎo)電膜浸泡在配制的十二烷基氯化吡啶的丙醇溶液中15min;(3)從十二烷基氯化吡啶的丙醇溶液中取出銀納米線透明導(dǎo)電膜,用去離子水沖洗后干燥,即得到導(dǎo)電性和透過(guò)率提高的銀納米線透明導(dǎo)電膜。對(duì)于實(shí)施例4中處理前后的銀納米線透明導(dǎo)電膜,分別取5點(diǎn)測(cè)試方塊電阻和透過(guò)率,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。表4:實(shí)施例4中銀納米線透明導(dǎo)電膜處理前后的方塊電阻和透過(guò)率測(cè)試結(jié)果編號(hào)12345方塊電阻(處理前),Ω/□14.315.514.112.814.3方塊電阻(處理后),Ω/□9.710.39.19.210.4處理后方塊電阻的降低率,%32.1633.5535.4628.1327.27透過(guò)率(處理前),%91.090.991.091.291.5透過(guò)率(處理后),%92.892.992.89393.4處理后透過(guò)率的提高率,%1.982.201.981.972.08實(shí)施例5的提高銀納米線透明導(dǎo)電膜導(dǎo)電性和透過(guò)率的方法,包括以下步驟:(1)準(zhǔn)備銀納米線透明導(dǎo)電膜,該銀納米線透明導(dǎo)電膜包括基底和設(shè)置在該基底單側(cè)表面的銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),該銀納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)由表面包覆有聚乙烯吡咯烷酮的銀納米線構(gòu)成;將季銨鹽表面活性劑溶解在溶劑中,配制100mL濃度為0.1mol/L的十六烷基三甲基溴化銨的異丙醇溶液;(2)將準(zhǔn)備的銀納米線透明導(dǎo)電膜浸泡在配制的十六烷基三甲基溴化銨的異丙醇溶液中5min;(3)從十六烷基三甲基溴化銨的異丙醇溶液中取出銀納米線透明導(dǎo)電膜,用去離子水沖洗后干燥,即得到導(dǎo)電性和透過(guò)率提高的銀納米線透明導(dǎo)電膜。對(duì)于實(shí)施例5中處理前后的銀納米線透明導(dǎo)電膜,分別取5點(diǎn)測(cè)試方塊電阻和透過(guò)率,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。表5:實(shí)施例5中銀納米線透明導(dǎo)電膜處理前后的方塊電阻和透過(guò)率測(cè)試結(jié)果編號(hào)12345方塊電阻(處理前),Ω/□18.217.73453.9106.5方塊電阻(處理后),Ω/□14.814.324.835.869.4處理后方塊電阻的降低率,%18.6819.2127.0633.5834.84透過(guò)率(處理前),%92.893.094.795.696.7透過(guò)率(處理后),%94.494.595.896.597.5處理后透過(guò)率的提高率,%1.721.611.160.940.83