銀納米線透明導電薄膜具有良好的電導性、熱導性、光學透明性和柔韌性,在柔性電子器件領(lǐng)域中具有光明的發(fā)展前景。然而銀納米線透明導電薄膜在市場上的普遍應用受到了限制,主要是因為銀納米線透明導電薄膜在紫外光輻照條件下的長期穩(wěn)定性較差:首先,紫外光輻照容易使銀納米線產(chǎn)生表面等離子激元共振,從而誘導銀原子的遷移,導致銀納米粒子在納米線表面成核并長大,進一步造成銀納米線直徑的改變;其次,紫外光輻照還會加速銀納米線的硫化和氧化,導致銀納米線表面出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物（例如氧化銀、硫化銀）。目前仍舊缺乏有效的方法來抑制銀納米線透明導電薄膜的紫外光降解問題,并同時保持低方阻和高可見光透過率。本文通過多元醇法制備超細銀納米線,利用動態(tài)攪拌誘導離心過濾法對所得的超細銀納米線進行純化,然后采用丙烯酸樹脂/超細銀納米線/丙烯酸樹脂的三明治結(jié)構(gòu),在丙烯酸樹脂中摻入光穩(wěn)定劑硫酸亞鐵,制備得到了光電性能良好、抗紫外光輻照穩(wěn)定性優(yōu)異的超細銀納米線透明導電薄膜。用該方法制備得到的超細銀納米線透明導電薄膜在連續(xù)14 h的紫外光輻照下都不會發(fā)生降解,光電性能變動穩(wěn)定在6.0%以內(nèi)。超細銀納米線透明導電薄膜抗紫外光輻照穩(wěn)定性的顯著提高,使... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

銀納米線透明導電薄膜的不同失效形式：(a)化學腐蝕；(b)熱失效；(c)焦耳熱失效；(d)電遷移[67]

超細銀納米線的制備、純化及其透明導電薄膜抗紫外光輻照性能研究7圖1-2銀納米線在紫外照射下的降解機理：(a)銀納米線的橫截面圖；(b)銀納米線在紫外照射下的反應過程示意圖[69]Figure1-2.Degradationmechanismofsilvernanowiresunderultravioletirradiation:(a)cross-sectionalviewofsilvernanowires;(b)theschematicdiagramofreactionprocessofsilvernanowiresunderultravioletirradiation圖1-3銀納米線經(jīng)紫外線照射(a)30min和(b)60min后的SEM圖像[69]Figure1-3.TheSEMimageofsilvernanowiresafterultravioletirradiation(a)30minand(b)60min紫外光輻照對銀納米線的具體降解機理如圖1-2所示[69]。圖1-2a為一般形態(tài)下的銀納米線的橫截面圖。從中可以看到銀納米線表面包裹著一層厚度約為1nm的PVP保護層，其中部分銀原子處于氧化態(tài)。圖1-2b展示了銀納米線在紫外光照射下的反應過程。當紫外光照射銀納米線表面時，表面的氧化銀（Ag2O）將被分解生成銀離子（Ag+）和氧離子（O2-）。由于PVP中C-N鍵的結(jié)合能小于C=O鍵和C-C鍵的結(jié)合能，因此C-N鍵更容易斷裂，分解產(chǎn)生氮離子（N3-）。Ag+與N3-結(jié)合，在銀納米線和PVP保護層的界面處生成氮化銀（Ag3N）[69]。氮化銀屬于“爆炸”性化合物，在160~320℃的溫度下容易發(fā)生“爆炸”，分解為金屬銀和氮氣（N2），這種“爆炸”容易使銀納米線發(fā)生變形，如圖1-3a和圖1-3b所示。即使在N3-消失后，銀納米線的變形仍在繼續(xù)。此時，O2-與Ag+反應生成的Ag2O在紫外線的照射下也會繼續(xù)分解。雖然Ag2O分解時產(chǎn)生的“爆炸”力小于Ag3N，但是仍足夠使銀納米線表面產(chǎn)生形變，在銀納米線表面形成銀顆粒。

超細銀納米線的制備、純化及其透明導電薄膜抗紫外光輻照性能研究7圖1-2銀納米線在紫外照射下的降解機理：(a)銀納米線的橫截面圖；(b)銀納米線在紫外照射下的反應過程示意圖[69]Figure1-2.Degradationmechanismofsilvernanowiresunderultravioletirradiation:(a)cross-sectionalviewofsilvernanowires;(b)theschematicdiagramofreactionprocessofsilvernanowiresunderultravioletirradiation圖1-3銀納米線經(jīng)紫外線照射(a)30min和(b)60min后的SEM圖像[69]Figure1-3.TheSEMimageofsilvernanowiresafterultravioletirradiation(a)30minand(b)60min紫外光輻照對銀納米線的具體降解機理如圖1-2所示[69]。圖1-2a為一般形態(tài)下的銀納米線的橫截面圖。從中可以看到銀納米線表面包裹著一層厚度約為1nm的PVP保護層，其中部分銀原子處于氧化態(tài)。圖1-2b展示了銀納米線在紫外光照射下的反應過程。當紫外光照射銀納米線表面時，表面的氧化銀（Ag2O）將被分解生成銀離子（Ag+）和氧離子（O2-）。由于PVP中C-N鍵的結(jié)合能小于C=O鍵和C-C鍵的結(jié)合能，因此C-N鍵更容易斷裂，分解產(chǎn)生氮離子（N3-）。Ag+與N3-結(jié)合，在銀納米線和PVP保護層的界面處生成氮化銀（Ag3N）[69]。氮化銀屬于“爆炸”性化合物，在160~320℃的溫度下容易發(fā)生“爆炸”，分解為金屬銀和氮氣（N2），這種“爆炸”容易使銀納米線發(fā)生變形，如圖1-3a和圖1-3b所示。即使在N3-消失后，銀納米線的變形仍在繼續(xù)。此時，O2-與Ag+反應生成的Ag2O在紫外線的照射下也會繼續(xù)分解。雖然Ag2O分解時產(chǎn)生的“爆炸”力小于Ag3N，但是仍足夠使銀納米線表面產(chǎn)生形變，在銀納米線表面形成銀顆粒。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]銀納米線透明導電薄膜的失效機理研究[J]. 葉長輝,顧瑜佳,王貴欣,畢麗麗.  無機材料學報. 2019(12)
[2]銀納米線基透明導電薄膜研究進展[J]. 楊星,杜得喜,謝輝,王悅輝,李晶澤.  稀有金屬材料與工程. 2019(05)



本文編號：3577172