[发明专利]一种直接制备金属氧化物/银纳米线复合导电网络的方法

说明书

技术领域

本发明涉及透明导电薄膜以及防静电涂层技术领域，特别涉及一种直接制备金属氧化物/银纳米线复合导电网络的方法。

背景技术

透明导电薄膜在无机薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、有机发光二极管、触摸屏以及防静电涂层等方面有着重大的应用价值。目前广泛使用的透明导电薄膜包括锡掺杂的氧化铟(ITO)，氟掺杂的二氧化锡(FTO)以及铝掺杂的氧化锌(AZO)。由于这些无机的氧化物透明导电薄膜使用真空溅射或者化学气相沉积等方法制备，导致其成本高昂。针对传统的无机氧化物透明导电薄膜制作成本高的问题，银纳米线透明导电网络可以通过常规的溶液法制备，因此能大幅度的降低透明导电薄膜的制备成本。此外，银纳米线透明导电网络由于具有较高的透过率以及较低的方阻在透明导电薄膜中具有非常重要的应用前景。因此，通过溶液法制备具有高透过率以及低电导率的银纳米线透明导电网络已经成为现在的一个研究热点。

目前，银纳米线导电网络主要通过旋涂、刮涂或者喷涂方法制备单纯的银纳米线导电网络，这些单纯的银纳米线导电网络尽管具有较高的透过率和较低的方阻，但是这些纯的银纳米线导电网络的机械强度差，此外，传统的银纳米线导电网络与基底的附着力也非常差，无法透过胶带粘贴测试，这些缺点极大限制了银纳米线导电网络的应用范围。因此，一些研究者在制备银纳米线透明导电网络的基础上，通过二步法在银纳米线导电网络的基础上再沉积一层金属氧化物，例如氧化锌和二氧化锡等，制备出银纳米线/无机金属氧化物复合的导电薄膜，解决了单纯银纳米线机械强度差的问题，但是这些复合的薄膜都是通过两步法制备的，工艺复杂。

发明内容

本发明要解决现有技术中银纳米线/无机金属氧化物复合的导电薄膜是通过两步法制备的，工艺复杂的技术问题，提供一种直接制备金属氧化物/银纳米线复合导电网络的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种直接制备金属氧化物/银纳米线复合导电网络的方法，包括以下步骤：

步骤一：制备可溶的金属氧化物前体溶液；

步骤二：把步骤一制备的金属氧化物前体溶液与银纳米线的分散液混合，得到可溶的金属氧化物/银纳米线混合分散液，经过湿法加工技术在基底上面成膜；

步骤三：最后经过高温退火、紫外臭氧照射或者氧等离子处理获得金属氧化物/银纳米线复合导电网络；

所述的金属氧化物为钛、锆和锡的金属氧化物中的一种或多种；或者

所述的金属氧化物为钒、钼和钨的金属氧化物中的一种或多种；或者

所述的金属氧化物为硅氧化物。

在上述技术方案中，制备可溶的金属氧化物前体溶液所使用的溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、丁醇、乙二醇甲醚、水或双氧水。

在上述技术方案中，步骤二中所述的湿法加工技术为喷涂、旋涂、丝网印刷、刮涂、喷墨打印或者垂直提拉方法。

在上述技术方案中，步骤二中所述的基底为玻璃、塑料基片、墙壁、木材、陶瓷或者硅片。

在上述技术方案中，所述金属氧化物/银纳米线复合导电网络中金属氧化物与银纳米线的重量比为1：0.1-1000。

在上述技术方案中，所述金属氧化物/银纳米线复合导电网络中金属氧化物与银纳米线的重量比为1：0.2-100。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种直接制备金属氧化物/银纳米线复合导电网络的方法，该方法制备的可溶性的金属氧化物前体溶液与银纳米线的分散液可以互溶、均匀分散，即实现一步法能直接制备出金属氧化物/银纳米线复合导电网络，大大简化了制备工艺，节约了生成成本，制备的金属氧化物/银纳米线复合导电网络具有良好的机械强度、较高的可见光透过率和较低的方阻，在这三个技术指标上面完全达到了目前广泛使用的ITO的水平。因此采用我们的一步法制备的金属氧化物/银纳米线复合导电网络在触摸屏、防静电涂层、透明导电薄膜等方面具有重大的应用价值。

具体实施方式

本发明提供的一种直接制备金属氧化物/银纳米线复合导电网络的方法，具体步骤和条件如下：

步骤一：制备可溶的金属氧化物前体溶液；

所述的金属氧化物为钛、锆和锡的金属氧化物中的一种或多种；或者

所述的金属氧化物为钒、钼和钨的金属氧化物中的一种或多种；或者

所述的金属氧化物为硅氧化物；

制备可溶的金属氧化物前体溶液所使用的溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、丁醇、乙二醇甲醚、水或者双氧水；