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湖南大学段镶锋团队JACS:Ag-NW透明薄膜迈向实际应用还要解决哪些问题?


本文摘要:半透明电导体(TC)是不仅有较高的透光度、又有优质导电能力的作用薄膜。

半透明电导体(TC)是不仅有较高的透光度、又有优质导电能力的作用薄膜。它是平面图显示屏、有机化学发光二极管(OLED)和太阳能电池板等电子器件与太阳能发电元器件的重要正本之一。现阶段,ITO(铟锡金属氧化物)薄膜是运用于最广泛的TC,可是ITO薄膜在运用于上不会有铟資源急缺、薄膜生产成本低、在柔性底材上更非常容易残片等难题。为了更好地处理ITO的缺少、合乎新一代柔性元器件的务必,近些年大家早就科学研究了几类可取代ITO的TC原材料,比如导电聚合物、纳米碳管、石墨烯材料和Ag纳米管(Ag-NW)。

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在其中,Ag-NW具有优异的物理性能、电子光学特性和导电率能,并且其制得低成本(可根据化学方法制取)、并可根据溶液法(如旋涂、填充料等)生产加工成半透明薄膜。因此,Ag-NW薄膜特别是在具有诱惑力,是最有期待的下一代TC。殊不知,Ag-NW一般来说应用聚醚多元醇还原法制取,在制取全过程中务必用以高分子材料配位高压聚乙烯吡诺烷酮(PVP)来做为Ag-NW的构造导向性剂和增稠剂。

因而,Ag-NW被生产加工成薄膜后中,残留在其表面的PVP电缆护套不容易导致在Ag-NW与Ag-NW的了解处组成了非理想化的Ag-PVP-Ag页面,进而造成较高的了解电阻器,转好Ag-NW半透明薄膜的导电能力。除此之外,银是较乐观的金属材料、在环境空气下更非常容易水解反应,进而导致Ag-NW半透明薄膜的可靠性劣。因而,怎样合理地解决困难这两个难点是Ag-NW半透明薄膜迈入具体运用于急需解决的挑戰。

【成效简述】前不久,湖南师范大学有机化学化工学院的段镶锋专家教授、李家文专家教授和物理学与微电子技术科学研究学校的胡伟终身教授,在化学类顶级期刊J.Am.Chem.Soc.上公布发布了题型为“DirectRoomTemperatureWeldingandChemicalProtectionofSilverNanowireThinFilmsforHighPerformanceTransparentConductors”的文章内容,报道了以室内温度必需焊和有机化学保护措施,来进一步提高Ag-NW半透明薄膜的导电率和可靠性的科学研究。科学研究寻找,用NaBH4溶液应急处置Ag-NW半透明薄膜,能够合理地除去Ag-NW表面残留的PVP绝缘层配位,在Ag-NW与Ag-NW了解处组成干净整洁的Ag-Ag页面,进而提高Ag-NW半透明薄膜的导电能力。

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在应急处置后的Ag-NW半透明薄膜表面更进一步标识顆粒、吸水性的十二烷基碳醇(DT)防护层后,防护层能够合理地阻隔空气中的水份及腐蚀成份(如硫含量化学物质)对Ag-NW半透明薄膜的锈蚀和水解反应,进而进一步提高了Ag-NW半透明薄膜的可靠性。该科学研究获得了一种传统的、室内温度溶液焊和维护保养Ag-NW半透明薄膜的方式,能够显著提高Ag-NW半透明薄膜的导电率和可靠性,另外不危害其清晰度,进而为Ag-NW半透明薄膜的具体运用于迈入了最重要一步。【文图介绍】图1.Ag-NW薄膜表面PVP除去和DT维护保养平面图平面图说明用NaBH4溶液应急处置Ag-NW薄膜,能够造成强悍导电性的氢化物导电性层。

该氢化物导电性层替代薄膜上残留的PVP配位,使Ag-NW与Ag-NW必需了解,进而降低了NW-NW了解电阻器。接着,将DT标识在Ag-NW表面,组成顆粒、上言水溶性的DT防护层。图2.Ag-NW在NaBH4溶液中(水和酒精的混和有机溶剂,容积比1:1)的稳定性测试及PVP吸附的动力学模型科学研究。(A-C)集中化在0.5CNaClO4溶液和0.5CNaBH4溶液中各有不同延迟时间的PVP包复的Ag-NW的光学图像。

(D)集中化在0.05MNaBH4溶液中的PVP包复的Ag-NW的紫外线-由此可见汲取峰伴随着延迟时间的趋势分析。(E)集中化在各有不同浓度值NaBH4溶液中的PVP包复的Ag-NW的紫外线-由此可见汲取峰的仅次最高值伴随着延迟时间的趋势分析。


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