不同PVP体系合成银纳米线及生长机理研究

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近年来,银纳米线透明电极由于其良好的导电性、优秀的韧性作为氧化铟锡(ITO)的替代材料受到了广泛的关注,它可以用于多种电子设备,如触摸屏、有机太阳能电池和显示器等。但是,在近年的透明电极应用中,低长径比所带来的雾度过高、导电性较差的缺陷使银纳米线不能广泛的推广,所以降低长径比是目前的研究热点。本文采用一步多元醇法可控制备银纳米线,探究各项不同反应变量对银纳米线生长的影响,和混合分子量以及单一分子量PVP参与反应对包覆效果及生长过程的影响以及对反应生长机理进行研究。利用SEM、UV-Vis、TEM对制备的样品进行了形貌和性能表征。通过研究测试各反应变量对银纳米线形成及形貌的影响,本文得到最优的实验工艺:当反应温度为160℃,乙二醇预热温度为175℃,PVP与Ag NO3的摩尔比为7:1,Ag NO3浓度为0.1 mmol/L,滴定顺序为向PVP-乙二醇溶液滴加Ag NO3-乙二醇溶液,Na Cl浓度为0.6 mmol/L,KBr浓度为0.4 mmol/L以及搅拌速度为600 rpm时可得到副产物少,平均直径约为50 nm,长度超过55?m,长径比超过1000的银纳米线。通过对不同分子量体系的研究得到PVP混合体系中比单一分子量PVP体系在生长过程中的再次形核点减少,银纳米线的长径比更高;分子量为1300000与分子量为58000的PVP按二比一的比例混合时,银纳米线宽度最小、长径比最高可达到1200以上。通过对不同生长阶段的分析银纳米线在生长过程中是按照5个(111)面组成的(100)面为沉积面进行各向异性生长,初期晶种为五倍孪晶晶种,长大过程中的生长方向为[110]。
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