南开学者在银纳米线的大周围、高效纯化技术上取得关键突破

中新网天津12月17日电 (记者 张道正 通讯员 马超)银纳米线是一栽具有纳米尺度一维组织的金属线,被视为最有能够取代传统透明电极原料,构建软性透明电极,为实现可蜿蜒OLED表现、...


  中新网天津12月17日电 (记者 张道正 通讯员 马超)银纳米线是一栽具有纳米尺度一维组织的金属线,被视为最有能够取代传统透明电极原料,构建软性透明电极,为实现可蜿蜒OLED表现、触摸屏等新一代可穿戴电子器件挑供了能够。近日,南开大学原料学院梁嘉杰教授课题组发清新一栽高效、迅速的银纳米线挑纯手段,实现了大周围、迅速有效的银纳米线的纯化,极大地挑高银纳米线油墨的质量,有效的降矮生产成本。有关收获发外于《先辈功能原料》,梁嘉杰为通讯作者。

  银纳米线除了具有金属银卓异的导电性外,还因为纳米级别的尺寸效答,具有卓异的透光性以及耐蜿蜒性。所以被视为取代传统透明电极原料、制作新一代可穿戴电子器件的有效原料,并已有大量的钻研将其行使于软性OLED、薄膜太阳能电池等。此外其在导电胶、导炎胶以及印刷电子线路等方面的行使中也具有特出的上风。但是现在,银纳米线的生产成本及其质量是窒碍其实现软性透明电极商品化的主要窒碍之一。

  “银纳米线透明电极的性能及生产成本清淡由三个过程决定:银纳米线的相符成,纳米线的纯化,以及纳米线油墨的涂布。而其中,纳米线的纯化是限制纳米线油墨的生产时间以及油墨质量的关键步骤。”梁嘉杰介绍,传统的银纳米线挑纯技术和手段,包括众步离心过滤、纤维膜过滤、倾滤以及错流过滤等,都具有操作繁琐,步骤繁众,纯化效果矮,必要消耗大量的时间及溶剂等题目,并且容易产生固体沉淀,极大影响印刷油墨的制备以及透明电极的性能。而引首这些题目的根本因为是具有大长径比的银纳米线的很容易发生团圆。梁嘉杰课题组经过长时间的实验不悦目察发现,如何使得银纳米线在纯化过程中不息保持活动状态是解决该团圆题目的关键。

  基于此,该课题组创新性地行使动态搅拌诱导离心过滤的策略,结相符传统膜过滤以及离心过滤的益处,并创新性的引入垂直滤壁技术,构建了一栽动态搅拌诱导离心过滤别离的银纳米线的挑纯装配。该技术的特点包括:经过可控的搅拌产生可控的离心力;经过离心力产生正压过滤纳米线中的各栽有机无机杂质;经过动态搅拌以及垂直滤壁可有效防止纳米线的团圆,保证纳米线的均匀松散;经过一个装配可同时实现高效的纳米线纯化以及溶剂置换、浓缩等纳米线油墨配置的过程。此外,梁嘉杰课题组还竖立了一套理论模型来请示和优化该动态过滤技术的纯化效果。

  行使该技术纯化得到的银纳米线油墨涂布制备得到的银纳米线透明电极,无需复杂的高温煅烧等后处理过程,透光率可高达99.2%;并且,按照纯化量的迥异,整个动态纯化过程耗时只需几相等钟到几个幼时,跟传统的纯化技术动不动就耗时几十个幼时甚至几天时间相比,纯化效果有了极大的升迁。

  “吾们还经过装配的放大来验证该动态过滤技术在大周围生产上的可走性,有看近期在纳米线的工业级别纯化上取得主要的突破。”梁嘉杰说。(完)

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