狗万app官方网站_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：半透明导体（TC）是既有较高的透光率、又有优良导电能力的功能薄膜。

半透明导体（TC）是既有较高的透光率、又有优良导电能力的功能薄膜。它是平面显示器、有机发光二极管（OLED）和太阳能电池等电子与光伏器件的关键原件之一。

目前，ITO（铟锡氧化物）薄膜是应用于最普遍的TC，但是ITO薄膜在应用于上不存在铟资源紧缺、薄膜加工成本低、在柔性基底上更容易碎片等问题。为了解决ITO的缺失、符合新一代柔性器件的必须，近年来人们早已研究了几种可替代ITO的TC材料，例如导电聚合物、碳纳米管、石墨烯和Ag纳米线（Ag－NW）。其中，Ag－NW具备出色的机械性能、光学性能和导电性能，而且其制取成本低（可通过化学法制备）、并可通过溶液法（如旋涂、填充物等）加工成半透明薄膜。因而，Ag－NW薄膜尤其具备吸引力，是最有期望的下一代TC。

然而，Ag－NW一般来说使用多元醇还原法制备，在制备过程中必须用于高分子配体聚乙烯吡诺烷酮（PVP）来作为Ag－NW的结构导向剂和稳定剂。因此，Ag－NW被加工成薄膜后中，残余在其表面的PVP绝缘层不会造成在Ag－NW与Ag－NW的认识处构成了非理想的Ag－PVP－Ag界面，从而产生较高的认识电阻，好转Ag－NW半透明薄膜的导电能力。此外，银是较开朗的金属、在大气环境下更容易水解，从而造成Ag－NW半透明薄膜的稳定性劣。

因此，如何有效地解决问题这两个难题是Ag－NW半透明薄膜迈进实际应用于亟待解决的挑战。【成果概述】近日，湖南大学化学化工学院的段镶锋教授、胡家文教授和物理与微电子科学学院的胡伟助理教授，在化学类顶级期刊J．Am．Chem．Soc．上公开发表了题目为“DirectRoomTemperatureWeldingandChemicalProtectionofSilverNanowireThinFilmsforHighPerformanceTransparentConductors”的文章，报导了以室温必要焊和化学保护方式，来大大提高Ag－NW半透明薄膜的导电性和稳定性的研究。

研究找到，用NaBH4溶液处置Ag－NW半透明薄膜，可以有效地去除Ag－NW表面残余的PVP绝缘配体，在Ag－NW与Ag－NW认识处构成整洁的Ag－Ag界面，从而提升Ag－NW半透明薄膜的导电能力。在处置后的Ag－NW半透明薄膜表面更进一步标记颗粒、亲水性的十二烷基硫醇（DT）保护层后，保护层可以有效地隔绝空气中的水分及腐蚀性成分（如含硫化合物）对Ag－NW半透明薄膜的生锈和水解，从而大大提高了Ag－NW半透明薄膜的稳定性。该研究获取了一种保守的、室温溶液焊和维护Ag－NW半透明薄膜的方法，可以明显提升Ag－NW半透明薄膜的导电性和稳定性，同时不影响其透明度，从而为Ag－NW半透明薄膜的实际应用于迈进了最重要一步。

【图文简介】图1．Ag－NW薄膜表面PVP去除和DT维护示意图示意图表明用NaBH4溶液处置Ag－NW薄膜，可以产生强劲导电的氢化物导电层。该氢化物导电层代替薄膜上残余的PVP配体，使Ag－NW与Ag－NW必要认识，从而减少了NW－NW认识电阻。随后，将DT标记在Ag－NW表面，构成颗粒、上言水性的DT保护层。

图2．Ag－NW在NaBH4溶液中（水和乙醇的混合溶剂，体积比1：1）的稳定性测试及PVP脱附的动力学研究。（A－C）集中在0．5MNaClO4溶液和0．5MNaBH4溶液中有所不同持续时间的PVP包覆的Ag－NW的光学图像。

（D）集中在0．05MNaBH4溶液中的PVP包覆的Ag－NW的紫外－可见吸取峰随着持续时间的变化趋势。（E）集中在有所不同浓度NaBH4溶液中的PVP包覆的Ag－NW的紫外－可见吸取峰的仅次于峰值随着持续时间的变化趋势。

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