印刷電子用納米金屬及其氧化物的合成與表征.pdf

1、印制電子是一種新型的綠色產(chǎn)業(yè)，它是指將各種功能油墨，通過(guò)合適的印刷技術(shù)，加成印制在各種基材上，制備大面積、柔性、低成本的電子產(chǎn)品和器件。印制電子的發(fā)展關(guān)鍵點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)出各種功能性油墨。在PCB行業(yè)，國(guó)外已經(jīng)在嘗試采用噴墨打印納米金屬油墨制備導(dǎo)線，其中納米銀導(dǎo)電油墨已經(jīng)商業(yè)化。納米銅原料價(jià)格低廉，但由于極易被氧化，目前正處于研發(fā)階段。本課題緊跟世界潮流，目標(biāo)在于開(kāi)發(fā)低成本的納米金屬制備技術(shù)。
　　本課題首先重點(diǎn)研究和制備了一種抗氧化的

2、納米銅膠體溶液。采用廉價(jià)的五水硫酸銅為原料，PVP和CTAB作為雙重保護(hù)劑，次亞磷酸鈉為還原劑，通過(guò)一步法在最有條件下制備了粒徑為10nm左右的納米銅膠體。仔細(xì)探究了PVP、CTAB、還原劑的用量和反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。獨(dú)辟蹊徑，采用了電滲析法進(jìn)行除雜，使納米銅膠體的金屬雜質(zhì)含量較少到0.1wt％以下。
　　本課題接著研究了一種大規(guī)模油溶性氧化亞銅制備方法。通過(guò)化學(xué)還原法，使得制備的納米氧化亞銅產(chǎn)生軟團(tuán)聚沉淀。這些沉淀極易抽濾

3、，因此很好分離和清洗。制備的包覆油酸的納米氧化亞銅粉末極易重新分散在正庚烷中，粒徑僅僅為2nm，大小非常均一，容易保存。同時(shí)也探究了油酸的用量對(duì)納米氧化亞銅粒徑和形態(tài)的影響。這種方法開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)大規(guī)模制備納米材料的新途徑。
　　本課題研究了一種簡(jiǎn)單的大規(guī)模水性納米銀溶液的制備方法。通過(guò)化學(xué)還原法，以硝酸銀為原料，月桂酸與氨水為保護(hù)劑，硼氫化鉀為還原劑，制備了粒徑在10nm左右的納米銀水性溶液。探究了月桂酸的含量對(duì)納米銀粒徑和形態(tài)的影

4、響。納米銀通過(guò)丙酮沉淀后，可以離心富集，進(jìn)而配置成納米銀水性油墨。
　　本課題最后研究了一種大規(guī)模油溶性納米銀的制備方法。我們通過(guò)使納米銀在混合溶劑中被油酸包覆，制備了一種粒徑僅為3～5nm，分散非常均勻的油性納米銀。用這種方式制備的納米銀呈軟團(tuán)聚狀，也可通過(guò)抽濾收集。這在根本上解決了納米銀生產(chǎn)和制備效率的問(wèn)題。
　　綜上所述，本課題開(kāi)發(fā)出了四種大規(guī)模制備印制電子用納米金屬及其氧化物的方法，探求和研究了各試驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)物的影響