納米銀線-石墨烯基柔性透明導電薄膜的制備與性能研究.pdf

1、隨著電子器件向微型化、柔性化和多功能化方向發(fā)展，柔性透明導電薄膜和柔性透明導電材料已成為國內(nèi)外科學家研究的熱點。傳統(tǒng)的透明導電材料-氧化銦錫因價格高昂和柔韌性差等問題不適合作為柔性透明導電材料，因此人們開始研究碳納米管、石墨烯、金屬網(wǎng)格、金屬納米線和導電聚合物等作為替代材料。其中，具有良好耐彎曲性、高透光性、高電子電導率和導熱性的一維結(jié)構(gòu)的納米銀線和具有獨特晶體結(jié)構(gòu)且在光學、熱學、電學和力學等方面都呈現(xiàn)出優(yōu)異性能的二維結(jié)構(gòu)的石墨烯被認為

2、是最具有發(fā)展前景的柔性透明導電薄膜材料。本論文首先綜述了課題研究背景、納米銀線柔性透明導電薄膜的研究現(xiàn)狀和石墨烯復合柔性透明導電薄膜的研究進展；其次用多元醇法制備了不同尺寸的納米銀線，研究了誘導劑、表面修飾劑和反應時間等對納米銀線形貌的影響；采用Hummers法制備了氧化石墨烯，并進一步采用水合肼還原氧化石墨烯；然后探索納米銀線形貌、基底、粘結(jié)劑、后處理工藝和成膜工藝等對納米銀線基柔性透明導電薄膜光電性能的影響，探究了納米銀線基柔性透明

3、導電薄膜的附著性和柔韌性并作為透明電極應用于LED燈；最后制備了納米銀線與石墨烯復合柔性透明導電薄膜，研究納米銀線、石墨烯、復合結(jié)構(gòu)等對復合柔性透明導電薄膜光電性能的影響，進一步探究了復合薄膜的附著性和柔韌性。主要內(nèi)容包括如下：
　?。?）研究了誘導劑的種類和含量、PVP含量和分子量、反應時間和后續(xù)熱處理溫度對納米銀線形貌的影響。研究結(jié)果表明，以FeCl3為誘導劑易合成出細、短的納米銀線，以Na2S為誘導劑易合成長、粗的納米銀線；

4、適當增加PVP的含量可以降低生成納米銀線的直徑；延長反應時間會降低合成納米銀線的長度，對納米銀線的直徑?jīng)]有影響；合成納米銀線熔點為374℃，低于銀的本體熔點960.5℃。
　　（2）采用 Hummers法制備了氧化石墨烯，進一步采用水合肼室溫下還原氧化石墨烯。研究結(jié)果表明，氧化石墨烯的層間距為0.83 nm，遠高于石墨片的晶面間距0.339 nm，還原氧化石墨烯的晶面間距為0.73 nm。還原氧化石墨烯膜的方阻約為780Ω·□-1

5、。
　?。?）探索了納米銀線的形貌、基底、粘結(jié)劑、后續(xù)處理工藝和不同成膜工藝等對納米銀線基柔性透明導電薄膜光電性能的影響，探究了納米銀線基柔性透明導電薄膜的附著性和柔韌性能。結(jié)果表明，較長的納米銀線制備的透明導電薄膜光電性能更優(yōu)越；直接以MCE為基底可制備出均勻性、完整性和附著性更好的透明導電薄膜；后續(xù)壓力處理可有效提高薄膜的導電性能；更細的納米銀線在MCE上制備的透明導電薄膜具有更好的附著性。
　?。?）研究了納米銀線、石