銀納米線透明導(dǎo)電薄膜具有良好的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性、光學(xué)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(dǎo)電薄膜在市場(chǎng)上的普遍應(yīng)用受到了限制,主要是因?yàn)殂y納米線透明導(dǎo)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(dǎo)銀原子的遷移,導(dǎo)致銀納米粒子在納米線表面成核并長大,進(jìn)一步造成銀納米線直徑的改變;其次,紫外光輻照還會(huì)加速銀納米線的硫化和氧化,導(dǎo)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(dǎo)電薄膜的紫外光降解問題,并同時(shí)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(xì)銀納米線,利用動(dòng)態(tài)攪拌誘導(dǎo)離心過濾法對(duì)所得的超細(xì)銀納米線進(jìn)行純化,然后采用丙烯酸樹脂/超細(xì)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(xì)銀納米線透明導(dǎo)電薄膜。用該方法制備得到的超細(xì)銀納米線透明導(dǎo)電薄膜在連續(xù)14 h的紫外光輻照下都不會(huì)發(fā)生降解,光電性能變動(dòng)穩(wěn)定在6.0%以內(nèi)。超細(xì)銀納米線透明導(dǎo)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(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

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

超細(xì)銀納米線的制備、純化及其透明導(dǎo)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(jī)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(yīng)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(duì)銀納米線的具體降解機(jī)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(hù)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(yīng)過程。當(dāng)紫外光照射銀納米線表面時(shí)，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(hù)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?dú)猓∟2），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(shí)，O2-與Ag+反應(yīng)生成的Ag2O在紫外線的照射下也會(huì)繼續(xù)分解。雖然Ag2O分解時(shí)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(xì)銀納米線的制備、純化及其透明導(dǎo)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(jī)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(yīng)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(duì)銀納米線的具體降解機(jī)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(hù)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(yīng)過程。當(dāng)紫外光照射銀納米線表面時(shí)，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(hù)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?dú)猓∟2），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(shí)，O2-與Ag+反應(yīng)生成的Ag2O在紫外線的照射下也會(huì)繼續(xù)分解。雖然Ag2O分解時(shí)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的失效機(jī)理研究[J]. 葉長輝,顧瑜佳,王貴欣,畢麗麗.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]銀納米線基透明導(dǎo)電薄膜研究進(jìn)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(hào)：3577172