一种银镍双金属纳米线及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及光电功能材料技术领域，公开了一种银镍双金属纳米线及其制备方法和应用。该纳米线呈树枝状，且所述纳米线包括银纳米线基底以及负载于所述银纳米线基底上的镍纳米线，所述镍纳米线是由镍原子和贵金属原子组成；所述银纳米线的平均长度为1μm

【技术实现步骤摘要】
一种银镍双金属纳米线及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及光电功能材料
，具体涉及一种银镍双金属纳米线及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]柔性显示器、可折叠可穿戴显示和大尺寸触摸屏越来越成为最近科技发展的趋势。传统透明导体氧化铟锡(ITO)受到机械性能差、铟资源稀缺、易受盐或酸腐蚀和制造工艺昂贵的限制而不能适应柔性可折叠触摸显示的发展趋势。
[0003]因此，开发能够替代透明导体ITO以适应柔性和坚固光电设备的新型透明导体的努力已经在工业和科研界展开。
[0004]银纳米线(Ag
‑
NWs)，由于其高的导电性和导热性，以及良好的可伸缩性和机械稳定性，已成为ITO透明导体的最可能替代者，是下一代柔性透明导体的候选材料之一。然而，银纳米线存在材料价格成本高，单线型银纳米线较难以形成完整连续的电子传导网络。
[0005]镍纳米线是一种材料来源更丰富，材料价格成本很低的透明导体。镍纳米线非常耐氧化，且具有磁性，可以利用其磁性特点制备出规则有序的纳米线结构网络。镍纳米线具有高透明度、高耐氧化性和高柔性，将为更廉价、更高性能的显示设备开辟新的途径。但是镍电导率较低，其电导率仅约为银电导率的四分之一，达不到显示设备中透明导体ITO电导率的水平。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术中存在单线型纳米线之间难以建立连续导电通道的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种银镍双金属纳米线，该纳米线呈树枝状，且所述纳米线包括银纳米线基底以及负载于所述银纳米线基底上的镍纳米线，所述镍纳米线是由镍原子和贵金属原子形成；
[0008]所述银纳米线的平均长度为1μm
‑
200μm，平均直径为20nm
‑
200nm；
[0009]所述镍纳米线的平均长度为0.1μm
‑
100μm，平均直径为20nm
‑
200nm；
[0010]形成所述银纳米线的银原子与形成所述镍纳米线的镍原子的摩尔比为0.1
‑
2.5：1；
[0011]在所述镍纳米线中，所述镍原子与所述贵金属原子的摩尔比为1
‑
150：1。
[0012]优选地，形成所述银纳米线的银原子与形成所述镍纳米线的镍原子的摩尔比为0.5
‑
1.2：1。
[0013]优选地，在所述镍纳米线中，所述镍原子与所述贵金属原子的摩尔比为1
‑
80：1。
[0014]优选地，所述贵金属原子选自铂原子、金原子、钯原子中的至少一种。
[0015]本专利技术第二方面提供一种制备第一方面所述的纳米线的方法，该方法包括：
[0016](1)在溶剂I存在下，将银纳米线与贵金属源I进行第一接触反应，得到物料I；
[0017](2)在溶剂II和分散剂存在下，将所述物料I、还原剂I和镍源I进行第二接触反应，得到物料II；
[0018](3)将所述物料II、贵金属源II、还原剂II与镍源II进行第三接触反应；
[0019]其中，所述贵金属源I与所述贵金属源II相同，且所述贵金属源I与所述贵金属源II的用量摩尔比为1：1
‑
10；
[0020]所述还原剂I与所述还原剂II相同，且所述还原剂I与所述还原剂II的用量摩尔比为1：1
‑
10；
[0021]所述镍源I与所述镍源II相同，且所述镍源I与所述镍源II的用量摩尔比为1：1
‑
10。
[0022]优选地，在步骤(1)中，所述贵金属源I为含贵金属的盐和/或含贵金属的酸。
[0023]优选地，在步骤(1)中，所述贵金属源I选自H2PtCl4、K2PtCl4、Li2PtCl4、Na2PtCl4、(NH4)2PtCl4、H2PtF4、K2PtF4、Li2PtF4、Na2PtF4、(NH4)2PtF4、H2PbCl4、K2PbCl4、Li2PbCl4、Na2PbCl4、(NH4)2PbCl4、H2PbF4、K2PbF4、Li2PbF4、Na2PbF4、(NH4)2PbF4、HAuCl4、KAuCl4、LiAuCl4、NaAuCl4、(NH4)AuCl4、HAuF4、KAuF4、LiAuF4、NaAuF4、(NH4)AuF4中的至少一种。
[0024]优选地，在步骤(1)中，所述贵金属源I选自H2PtCl4、Li2PtCl4、H2PbCl4、Li2PbCl4、HAuCl4、LiAuCl4中的至少一种。
[0025]优选地，在步骤(1)中，所述第一接触反应的条件至少包括：温度为60
‑
80℃，时间为30
‑
120min。
[0026]优选地，在步骤(2)中，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙醇、乙二胺四乙酸中的至少一种。
[0027]优选地，在步骤(2)中，所述还原剂I选自抗坏血酸、乙二醇、丙二醇、硼氢化钠、水合肼中的至少一种。
[0028]优选地，在步骤(2)中，所述镍源I选自四水合乙酸镍、氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、草酸镍中的至少一种。
[0029]优选地，在步骤(2)中，所述第二接触反应的条件至少包括：温度为70
‑
90℃，时间为1
‑
5h。
[0030]优选地，在步骤(3)中，所述第三接触反应的条件至少包括：温度为70
‑
90℃，时间为4
‑
8h。
[0031]本专利技术第三方面提供第一方面所述的纳米线在制备透明导体中的应用。
[0032]本专利技术提供的银镍双金属纳米线能够有效解决现有技术中单线型纳米线之间难以建立导电通道的问题，并且综合了银纳米线和镍纳米线的优势，既能够赋予其优异的光学和电学性能，还能提高抗氧化性能，降低材料成本。
附图说明
[0033]图1是本专利技术提供的银镍双金属纳米线的结构示意图；
[0034]图2是本专利技术实施例1制备得到的银镍双金属纳米线的扫描电镜图；
[0035]图3是本专利技术实施例1制备得到的银镍双金属纳米线的EDX能谱图。
具体实施方式
[0036]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0037]本专利技术中，未作相反说明的情况下，所述抗坏血酸为2,3,5,6
‑
四羟基
‑2‑
己烯
‑4‑
内酯，CAS号为50
‑
81
‑
7。
[0038]本专利技术中，未作相反说明的情况下，所述室温或常温均表示25
±...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银镍双金属纳米线，其特征在于，该纳米线呈树枝状，且所述纳米线包括银纳米线基底以及负载于所述银纳米线基底上的镍纳米线，所述镍纳米线是由镍原子和贵金属原子形成；所述银纳米线的平均长度为1μm
‑
200μm，平均直径为20nm
‑
200nm；所述镍纳米线的平均长度为0.1μm
‑
100μm，平均直径为20nm
‑
200nm；形成所述银纳米线的银原子与形成所述镍纳米线的镍原子的摩尔比为0.1
‑
2.5：1；在所述镍纳米线中，所述镍原子与所述贵金属原子的含量摩尔比为1
‑
150：1。2.根据权利要求1所述的纳米线，其特征在于，形成所述银纳米线的银原子与形成所述镍纳米线的镍原子的摩尔比为0.5
‑
1.2：1。3.根据权利要求1或2所述的纳米线，其特征在于，在所述镍纳米线中，所述镍原子与所述贵金属原子的含量摩尔比为1
‑
80：1。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的纳米线，其特征在于，所述贵金属原子选自铂原子、金原子、钯原子中的至少一种。5.一种制备权利要求1
‑
4中任意一项所述的纳米线的方法，其特征在于，该方法包括：(1)在溶剂I存在下，将银纳米线与贵金属源I进行第一接触反应，得到物料I；(2)在溶剂II和分散剂存在下，将所述物料I、还原剂I和镍源I进行第二接触反应，得到物料II；(3)将所述物料II、贵金属源II、还原剂II与镍源II进行第三接触反应；其中，所述贵金属源I与所述贵金属源II相同，且所述贵金属源I与所述贵金属源II的用量摩尔比为1：1
‑
10；所述还原剂I与所述还原剂II相同，且所述还原剂I与所述还原剂II的用量摩尔比为1：1
‑
10；所述镍源I与所述镍源II相同，且所述镍源I与所述镍源II的用量摩尔比为1：1
‑
10。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周冰，胡恒广，闫冬成，张玉娇，
申请(专利权)人：东旭科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：