用于印刷電子技術(shù)的銅系納米材料的研究.pdf

1、印刷電子技術(shù)是指運(yùn)用印刷技術(shù)把各種功能性導(dǎo)電墨水印制到各類基材的綠色制造工藝，由于該技術(shù)顯著的優(yōu)勢(shì)是成本低、柔性化、大面積，最近幾年發(fā)展勢(shì)如破竹。銅系納米材料因其成本低廉、穩(wěn)定性良好、安全性與環(huán)境友好性及其展現(xiàn)出獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)在光電工業(yè)、能源與環(huán)保、生化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中銅納米材料因具有良好的導(dǎo)電性和較低的電子遷移率取代銀等貴金屬用來作為商業(yè)化導(dǎo)電漿料的主要填充物，尤其是應(yīng)用于柔性印刷電子中。氧化銅納米材料因可以最大限度減少

2、毒性中間體的吸附而且具有高比表面積、表面活性強(qiáng)、對(duì)外界變化非常敏感等優(yōu)勢(shì)用于制造傳感器。此外，氧化銅具有超疏水特性，我們結(jié)合絲網(wǎng)印刷技術(shù)將氧化銅調(diào)成漿料印制超疏水表面。本文將銅系納米材料與印刷電子技術(shù)相結(jié)合，制備了用于柔性電子印刷的納米銅片導(dǎo)電墨水，絲網(wǎng)印刷電極的非酶葡萄糖傳感器和超疏水表面。本論文主要的結(jié)論如下：
　　1.采用液相還原法制備了各種微觀形貌的銅納米結(jié)構(gòu)，如三維花狀，大面積片狀，六邊形等形貌，其中采用大面積，光滑的片

3、狀的銅納米結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)電墨水的主要填充物；通過研究銅納米片的分散性、導(dǎo)電性和柔性基材的附著力，我們采用松油醇丙烯酸導(dǎo)電墨水，其電導(dǎo)率高達(dá)1.20*104 s/m。此外我們還研究了該體系的導(dǎo)電墨水印制導(dǎo)線的微觀形貌和數(shù)百次彎折后的表面形貌。結(jié)果表明：銅納米片呈現(xiàn)一層一層相互堆疊而成大面積層狀結(jié)構(gòu)，片與片間接觸相連，幾乎沒有沒有空隙，當(dāng)有外力彎折時(shí)，這種層狀結(jié)構(gòu)有足夠的柔韌性，會(huì)隨著外力的彎折而彎曲，而不會(huì)發(fā)生斷裂，所以可以保持良好的導(dǎo)電穩(wěn)定

4、性。
　　2.采用液相法制備了花狀的CuO微納米結(jié)構(gòu)，片狀的CuO/graphene復(fù)合微納米結(jié)構(gòu)，通過添加松油醇，乙基纖維素制備了CuO和CuO/graphene的油墨漿料，并通過絲網(wǎng)印刷方式將漿料印制在石墨片上作為電極。本文制備的CuO和CuO/graphene修飾電極擁有更高的靈敏度和更快的響應(yīng)速度。橫縱向?qū)Ρ戎暗难芯?，同樣的材料自組裝三維結(jié)構(gòu)，我們合成材料制備的方式更為簡(jiǎn)單，條件更為溫和，我們采用二維結(jié)構(gòu)通過絲網(wǎng)印刷方式