多元醇法合成银纳米线

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银纳米线的快速合成及在柔性传感器中的应用

银纳米线的快速合成及在柔性传感器中的应用
蔡欣欣;卞福萍;李韦龙;林树东
【期刊名称】《广州化学》
【年(卷),期】2024(49)1
【摘要】针对传统多元醇方法合成银纳米线(AgNWs)产生大量的银纳米颗粒和银纳米棒等副产物,对后续材料加工步骤带来许多困难,并降低该材料在器件应用中的性能的缺点,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙二醇(EG)、NaCl和AgNO_(3)等原料通过多元醇二次加热的方法合成了长径比为1000的AgNWs。

通过SEM、UV-Vis和XRD对Ag NWs的结构和形态进行了表征,表明合成了几乎没有其他银纳米结构的AgNWs。

将Ag NWs应用在实际中,以AgNWs为填料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底,制备出柔性应变传感器,制备出的柔性传感器具有良好的应变能力,在100%~150%的应变条件下,灵敏度达到2.405。

【总页数】5页(P7-10)
【作者】蔡欣欣;卞福萍;李韦龙;林树东
【作者单位】中国科学院广州化学研究所;中国科学院大学;中国科学院新型特种精细化学品工程实验室;国科广化韶关新材料研究院;国科广化精细化工孵化器(南雄)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】O614.122
【相关文献】
1.油浴中多羟基还原法快速合成银纳米线
2.银纳米线电极微结构对柔性压力传感器灵敏度的影响
3.基于银纳米线电极-rGO敏感材料的柔性NO2气体传感器
4.基于长银纳米线的柔性应变传感器制备
5.智能服装用银纳米线柔性传感器的研究进展
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多元醇法制备纳米银线及其性能研究

Abstract: Nano-silver has become a substitute for traditional conductive materials because of its high conductivity, high transparency, high flexibility and flexibility. Exploring more convenient and environmentally friendly methods to prepare silver nanowires with different specifications and high quality as conductive materials has become a research trend. In this paper, silver nanowires were prepared by polyol reduction method. Silver ions in silver nitrate were reduced to silver by ethylene glycol. Polyvinylpyrrolidone (PVP) was used as structure-oriented and protective agent to promote the growth of silver nanowires. The morphology of nano-silver was characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM). It was found that when the PVP solution was 0.4 mol/L, most of the nano-silver was granular; when the PVP solution was 0.6 mol/L, nano-silver could grow into a line normally; but when the PVP solution was 0.8 mol/L, the surface coordination of the nucleus would be too strong to obtain the desired morphology.Keywords: silver nanowires; polyol; reduction method; conductive materia常子贡，吴若梅，武帅，陈振钊，周雨松，王丽萍(湖南工业大学包装与材料工程学院，湖南株洲 412000)多元醇法制备纳米银线及其性能研究Preparation and Properties of SilverNanowires by Polyol MethodCHANG Zi-gong, WU Ruo-mei, WU Shuai, CHEN Zhen-zhao, ZHOU Yu-song, WANG Li-ping(Institute of Packaging and Materials Engineering, Hunan University of Technology Zhuzhou Hunan 412007, China)摘要：纳米银因具有高导电性、高透光性、高耐弯曲性以及良好的柔性，成为了传统导电材料的替代品。

银纳米线的制备及电化学应用研究进展

收稿日期：２０２０－０９－３０；修回日期：２０２０－１０－２９基金项目：国家自然科学基金（５１８７４１０１，２１８０２１１３）作者简介：肖妮（１９８９—），女，湖南汉寿人，博士研究生，研究方向为银纳米材料的制备及电化学应用；福州市闽侯大学城新区学园路２号，福州
大学材料科学与工程学院，３５０１０８；Ｅｍａｉｌ：１８３９６３１０２９７＠１６３．ｃｏｍ通信作者，Ｅｍａｉｌ：ｚｓｐｃｓｕ＠１６３．ｃｏｍ，１５２８０３８５７６８
图１银纳米线生长机制图解（据文献［１９］修改）
鉴于高长径比ＡｇＮＷｓ在应用中的优势显著，研究人员为制备更长或更细的ＡｇＮＷｓ做了大量的工作，采用多种方法合成超小直径、超长长度、长径比高的ＡｇＮＷｓ。例如：Ｂｒ－具有诱导单晶种子各向异性生长的能力。ＢｏＬｉ等［２０］摆脱了注射泵缓慢添加试剂的路线，将ＡｇＮＯ３与Ｂｒ－和Ｃｌ－混合，在惰性气体中加热，结果证明这种方法在选择性沉淀分离后可以制备直径小于２０ｎｍ的ＡｇＮＷｓ。ＲｏｂｓｏｎＲｏｓａＤａＳｉｌｖａ等［２１］在多元醇体系中通过一锅法合成了直径小于２０ｎｍ、长径比超过１０００的ＡｇＮＷｓ。该方法通过注射泵将ＡｇＮＯ３溶液缓慢注入反应溶液中，在常压下反应３５ｍｉｎ即可得到形态纯度高达８５％的ＡｇＮＷｓ，成功的关键在于以Ｂｒ－抑制横向生长、以高分子量的ＰＶＰ包覆｛１００｝侧面并减缓还原动力学，从反应动力学的角度研究了ＰＶＰ和Ｂｒ－对小直径ＡｇＮＷｓ形成的影响；结果表明高浓度ＰＶＰ或Ｂｒ－诱导形成更多各向同性的粒子。此外，Ｆｅ３＋和Ｃｌ－也被用于调节ＡｇＮＷｓ的尺寸。ＫａｎＺｈａｎ等［２２］通过试验揭示了Ｆｅ３＋和Ｃｌ－在ＡｇＮＷｓ生长过程中的独特作用，提出了氧化腐蚀辅助下的异相成核模型来阐明其生长机理。

《2024年银纳米线的多元醇制法及在非晶硅太阳电池中的应用》范文

《银纳米线的多元醇制法及在非晶硅太阳电池中的应用》篇一一、引言随着科技的进步，太阳电池作为清洁能源的代表，其研究与应用日益受到重视。

银纳米线因其卓越的导电性能和较高的光透过率，被广泛用于提高太阳电池的性能。

本文将探讨银纳米线的多元醇制法以及其在非晶硅太阳电池中的应用。

二、银纳米线的多元醇制法银纳米线的制备是制造高效非晶硅太阳电池的关键环节。

采用多元醇法，可有效实现银纳米线的规模化生产。

多元醇制法是在一定条件下，通过多元醇溶液与银盐发生反应，形成银纳米线。

具体步骤如下：1. 原料准备：选用高纯度的银盐和多元醇溶液作为主要原料。

2. 混合反应：在高温条件下，将银盐加入多元醇溶液中，通过控制反应时间、温度等参数，使银盐与多元醇溶液发生化学反应。

3. 产物分离与提纯：通过离心、洗涤等步骤，将生成的银纳米线从反应体系中分离出来，并进行提纯处理。

4. 干燥与表征：将提纯后的银纳米线进行干燥处理，并利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对产物进行表征。

三、银纳米线在非晶硅太阳电池中的应用非晶硅太阳电池是一种具有广泛应用前景的光伏器件。

将银纳米线应用于非晶硅太阳电池中，可以有效提高电池的光电转换效率和稳定性。

具体应用如下：1. 提高光透过率：银纳米线具有较高的光透过率，能够提高非晶硅太阳电池的光吸收能力，从而提高光电转换效率。

2. 降低电阻：由于银纳米线具有优异的导电性能，将其作为电极材料，可以降低电极电阻，提高电池的输出性能。

3. 增强附着力：银纳米线具有良好的附着力，能够提高电极与非晶硅材料之间的结合力，从而提高电池的稳定性。

四、实验结果与讨论通过实验发现，采用多元醇法制备的银纳米线具有较高的纯度、良好的分散性和优异的导电性能。

将银纳米线应用于非晶硅太阳电池中，可以显著提高电池的光电转换效率和稳定性。

此外，我们还发现，通过优化制备工艺和调整银纳米线的掺杂量，可以进一步提高非晶硅太阳电池的性能。

反应体系粘度对多元醇法制备银纳米线的影响

反应体系粘度对多元醇法制备银纳米线的影响王洁;堵永国;王震【摘要】在多元醇还原制备银纳米线(AgNW)的反应中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定剂发挥着"软模板"的作用.通过加入不同相对分子量的PVP,研究其加入量对制备AgNW的影响.结果表明,PVP通过改变体系的粘度影响AgNW的直径、线长和产率.在一定粘度范围内(2.5~7.5 mPa·s),AgNW的直径基本稳定(约30 nm);线长大致随反应体系粘度增加呈现先增后减的趋势,最长平均线长在中间粘度(约3 mPa·s)获得,其中加入PVP K60时可在中间粘度获得最大平均线长(16 nm);粘度通过控制溶液中的传质作用影响副产物比例,当粘度很低(<2.5 mPa·s)或很高(>7.5 mPa·s)时,颗粒和短棒副产物比例大.%Polyvinylpyrrolidone (PVP) acts as a "soft template" in the preparative reaction of silver nanowires (AgNW) using polyalcohol reduction. The effect of PVP on AgNW profiles was investigated by adding different relative molecular weights and different quantities of PVP The results show that PVP affects the diameter, length and yield of AgNW via changing the viscosity of the system. The diameter of AgNW is basically fixed (at about 30 nm) in a certain range of viscosity from 2.5 to 7.5 mPa·s). AgNW tends to lengthen at first and then to shorten as the viscosity of the reaction system continues to rise. The maximum average length (16 nm) can be achieved at the moderate viscosity level(~ 3 mPa·s) when PVP K60 is used. The viscosity controls the mass transfer in the solution, and further affects the byproduct ratio. The resulting nanwires will be accompanied by a high ratio of particle or short-rod byproducts when the con centration is below 2.5 mPa·s or above 7.5 mPa·s.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】7页(P6-12)【关键词】材料物理与化学;银纳米线;粘度;聚乙烯吡咯烷酮;多元醇法【作者】王洁;堵永国;王震【作者单位】国防科学技术大学空天科学学院,长沙 410073;国防科学技术大学空天科学学院,长沙 410073;国防科学技术大学空天科学学院,长沙 410073【正文语种】中文【中图分类】TG146.3+2;TM241银纳米线(Silver nanowire，AgNW)透明电极作为新一代的透明导电材料，在太阳能电池[1-3]、触摸屏[4-5]、有机发光二极管(OLED)[6-8]等器件上具有较大的应用潜力，被认为是最可能替代氧化铟锡(ITO)透明电极的材料[9]。

《银纳米线的多元醇制法及在非晶硅太阳电池中的应用》范文

《银纳米线的多元醇制法及在非晶硅太阳电池中的应用》篇一一、引言随着科技的发展，可再生能源的利用越来越受到人们的关注。

其中，太阳能电池作为重要的可再生能源之一，其发展与应用日益广泛。

在众多太阳能电池材料中，非晶硅以其高效率、低成本等优势成为研究的热点。

而银纳米线作为一种具有优异导电性能的材料，在非晶硅太阳电池中发挥着重要作用。

本文将详细介绍银纳米线的多元醇制法及其在非晶硅太阳电池中的应用。

二、银纳米线的多元醇制法1. 原料与设备制备银纳米线所需的原料主要包括银盐、多元醇、表面活性剂等。

设备包括搅拌器、反应釜、离心机等。

2. 制法过程（1）将银盐溶解在多元醇中，形成溶液。

（2）加入表面活性剂，以降低溶液的表面张力，使银离子更容易形成纳米结构。

（3）在一定的温度和搅拌速度下，进行化学反应，使银离子还原为银原子，并形成银纳米线。

（4）通过离心、洗涤等步骤，得到纯净的银纳米线。

3. 工艺优化在实际制备过程中，可以通过调整反应温度、搅拌速度、表面活性剂种类及浓度等参数，优化银纳米线的形貌、尺寸及产率。

三、银纳米线在非晶硅太阳电池中的应用1. 导电层的制备在非晶硅太阳电池中，银纳米线可以用于制备导电层。

由于银纳米线具有优异的导电性能，可以有效降低电极的电阻，提高电池的效率。

2. 透明导电膜的制备银纳米线还可以用于制备透明导电膜。

在非晶硅太阳电池中，透明导电膜作为电极的一部分，对光线的透过率有很高的要求。

银纳米线因其高透过率和优异的导电性能，成为制备透明导电膜的理想材料。

3. 电池性能的提升通过优化银纳米线的制备工艺，可以调整其在非晶硅太阳电池中的分布和排列，进一步提高电池的光电转换效率。

此外，银纳米线还可以提高电池的稳定性和耐久性，延长其使用寿命。

四、结论银纳米线的多元醇制法具有操作简便、成本低廉等优点，为制备高质量的银纳米线提供了有效途径。

在非晶硅太阳电池中，银纳米线的应用可以有效提高电池的效率、稳定性和耐久性。

纳米银线实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在探究纳米银线的制备方法，了解不同制备方法对纳米银线性能的影响，并对其表征方法进行学习和实践。

通过实验，掌握纳米银线的制备过程，分析其形貌、尺寸、化学组成等特性，为纳米银线在相关领域的应用提供理论依据。

二、实验原理纳米银线是一种具有优异导电性能、柔韧性和透明性的材料，其制备方法主要包括水热法、晶种法、模板法、多元醇法等。

本实验采用多元醇法进行纳米银线的制备，通过控制反应条件，如反应温度、时间、还原剂浓度等，来调控纳米银线的形貌、尺寸和化学组成。

三、实验材料与仪器材料：- 硝酸银（AgNO3）- 葡萄糖（C6H12O6）- 乙二醇（C2H6O2）- 聚乙烯吡咯烷酮（PVP）- 蒸馏水仪器：- 热水浴- 磁力搅拌器- 超声波清洗器- 离心机- 扫描电子显微镜（SEM）- 透射电子显微镜（TEM）- X射线衍射仪（XRD）- 能量色散X射线光谱仪（EDS）四、实验步骤1. 溶液配制：- 配制0.1 mol/L硝酸银溶液；- 配制0.5 mol/L葡萄糖溶液；- 配制0.5 mol/L乙二醇溶液；- 配制0.5 mol/L聚乙烯吡咯烷酮溶液。

2. 反应过程：- 将硝酸银溶液、葡萄糖溶液、乙二醇溶液和聚乙烯吡咯烷酮溶液按照一定比例混合；- 将混合溶液放入热水浴中，加热至一定温度；- 搅拌一定时间，使溶液中的银离子与还原剂反应，生成纳米银线。

3. 产物处理：- 将反应后的溶液离心分离，收集沉淀；- 将沉淀用蒸馏水洗涤，去除杂质；- 将洗涤后的沉淀干燥，得到纳米银线。

4. 表征分析：- 使用SEM观察纳米银线的形貌；- 使用TEM观察纳米银线的尺寸和结构；- 使用XRD分析纳米银线的晶体结构；- 使用EDS分析纳米银线的化学组成。

五、实验结果与分析1. 形貌分析：- SEM结果显示，纳米银线呈细长条状，表面光滑，无明显缺陷。

2. 尺寸分析：- TEM结果显示，纳米银线的直径约为50 nm，长度可达数微米。

多元醇银纳米线制备

多元醇银纳米线制备多元醇银纳米线是一种具有广泛应用前景的纳米材料。

本文将从制备方法、特性及应用等方面详细介绍多元醇银纳米线。

一、制备方法多元醇银纳米线的制备方法有很多种，常见的有模板法、电化学法、溶胶凝胶法等。

其中，模板法是一种较为常用的制备方法。

首先，需要制备模板，通常选择聚合物纤维或金属氧化物纳米线作为模板，然后通过电化学沉积或化学还原法在模板上沉积银纳米线，最后通过模板的去除得到多元醇银纳米线。

二、特性多元醇银纳米线具有许多独特的特性。

首先，它具有良好的导电性和导热性，比表面积大，表面活性高。

其次，多元醇银纳米线具有较高的力学强度和柔性，可以制备成不同形状的纳米线，如直线、弯曲或环形等。

此外，多元醇银纳米线还具有优异的光学性能，如表面增强拉曼散射效应，可应用于传感器、催化剂、光电器件等领域。

三、应用多元醇银纳米线在各个领域具有广泛的应用前景。

首先，在传感器领域，多元醇银纳米线的高表面积和表面活性使其具有优异的气敏性能，可用于气体传感器的制备。

其次，在催化剂领域，多元醇银纳米线作为催化剂载体具有较大的比表面积和较好的导电性能，可用于催化剂的制备和催化反应的促进。

此外，多元醇银纳米线还可应用于光电器件、柔性电子器件、生物传感器等领域。

多元醇银纳米线是一种具有广泛应用前景的纳米材料。

通过模板法等制备方法可以得到多元醇银纳米线，并具有良好的导电性、导热性、力学强度和光学性能。

多元醇银纳米线在传感器、催化剂、光电器件等领域具有重要应用价值。

未来，随着制备技术的进一步发展和应用研究的深入，相信多元醇银纳米线将发挥更大的作用，为各个领域的应用带来更多的创新和突破。

一种微量盐辅助多元醇法制备超长银纳米线[发明专利]

专利名称：一种微量盐辅助多元醇法制备超长银纳米线专利类型：发明专利
发明人：杨晓朋,乔振松,曹丙强,段广彬,刘凤
申请号：CN201610804238.9
申请日：20160906
公开号：CN106238749A
公开日：
20161221
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种微量盐辅助多元醇法制备超长银纳米线的方法。

其步骤如下：(1) 将FeCl 加入到乙二醇 (EG) 溶液中；(2) 将聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 加入到FeCl/EG溶液，加热搅拌；(3)将AgNO溶解到EG溶液中；(4) 将AgNO加入到步骤(2)中，加热搅拌；(5) 将步骤(3)制备的溶液逐渐滴加到步骤(4)的制得的溶液中，反应0.2~5 h；室温冷却，离心清洗，即可得到高长径比的银纳米线。

本发明方法操作简单，重复性好，稳定性好，能够进行批量生产。

申请人：济南大学
地址：250022 山东省济南市市中区南辛庄西路336号
国籍：CN
代理机构：济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业)
代理人：李茜
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多元醇法合成银纳米线

• 3.2 Mechanism
• 3.3 Improvements of the polyol method • 3.4 Further research
1.The applications of silver nanowires
Due to some unique properties， including high electrical and thermal conductivities, silver nanowires can be used as:
What are the advantages?
•Ag nanowires with high aspect ratio can be formated even at a AgNO3 concentration of 0.5M , •Mass production of Ag nanowires
•less additional influence due to rare replacement between Ag and Fe
Optical polarizers(偏光器） Photonic crystals（光学晶体） Biomdeidcal and chemical sensor Catalysts
……
Silver nanowires rafts for trace analysis Optical negative refraction Jie Yao, et al.Science,2008,321,930
•Being conducted under ambient O2 conditons because of less etching effect compared with that of HNO3, •The diameters of nanowires can be adjusted by changing the initial concentration of AgNO3.

纳米银线技术路径

纳米银线技术路径主要包括以下几种方法：
1. 水热法：通过将银离子和还原剂混合，在高温高压的水溶液中，利用氧化还原反应将银离子还原成纳米银线。

2. 晶种法：以银为晶种，用乙二醇为溶剂和还原剂，PVP为分散剂，合成纳米银线。

该方法的关键步骤是用合适的速率向溶液中同时滴加硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮。

3. 模板法：以DNA为模板，结合电化学还原的纳米级银线。

在电化学还原过程中，AgNWs粒子聚集在DNA链，然后相互连接形成纳米银线。

4. 多元醇法：在高温下，通过多元醇将纳米银还原，同时利用表面活性剂来防止胶体纳米结构的团聚。

5. 湿化学法：以水为溶剂，氧化亚铜（Cu2O）和作为还原剂和结构导向剂，在100℃下将AgNO3中的Ag+还原制备得到纳米银线。

6. 化学还原法：将银离子与还原剂混合在一起，通常是在强碱性和温度作用下，银离子被还原成纳米银线。

7. 电化学方法：通过电解反应，在导体表面上生成银纳米线。

8. 微波法：利用微波辐射作用下，促进化学反应过程，制备出纳米银线。

这些方法各有优缺点，可以根据具体的应用需求和条件选择合适的方法。