一种银基导电纸及其制备方法、应用

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1.本发明属于生物高分子材料领域,涉及一种银基导电纸及其制备方法、应用。


背景技术:



2.随着科技的飞速发展,传统的电子产品逐渐不能满足人们日常生活的需要。柔性电子产品目前因其优异的柔韧性、导电性和便携性而备受关注,已广泛应用于柔性传感器、超级电容器、太阳能电池、柔性电极等领域。但是现在常用石化基高分子塑料制备环保柔性电子器件,塑料基板存在价格高、热膨胀系数大、不耐高温,同时不可再生且难以生物降解等缺点。
3.滤纸(fp)具有纤维素组分的可再生性和机械柔韧性,其独特的三维网络结构使其具有优异的自承性能和较大的比表面积。在此基础上,以滤纸及其衍生材料为结构模板,构建了一系列仿生复合材料,其中滤纸载体-银纳米粒子复合材料主要应用于抑菌医用材料以及催化等领域。该技术中将滤纸溶解打散,并混入银纳米颗粒,得到银负载量良好的抗菌材料或催化材料,但是该结构使得整体材料的力学性能下降。


技术实现要素:



4.针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种银基导电纸及其制备方法、应用,从而得到导电性能、机械性能以及热稳定性均良好的导电纸。
5.本发明是通过以下技术方案来实现:
6.一种银基导电纸的制备方法,包括以下步骤:
7.s1:对滤纸置于酸性naio4溶液中,恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;
8.s2:将所述醛基化的滤纸置于pei溶液中,恒温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;
9.s3:将所述氨基化的滤纸置于agno3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;
10.s4:将还原剂加入所述负载有银离子的滤纸上,控制还原剂的加入速率与加入时间,反应结束后,得到负载有分形结构银颗粒的银基导电纸。
11.优选的,所述滤纸的孔隙度为70%~90%,比表面积大于150m2/g。
12.优选的,所述酸性naio4的ph为3~4。
13.优选的,所述步骤s4中还原剂的加入速度为1.5~5ml
·
min-1

14.优选的,所述步骤s4中还原剂的加入时间为10~50min。
15.一种银基导电纸,通过上述的方法制得。
16.优选的,所述导电纸的方阻为1.5ω
·
sq-1
~6.5ω
·
sq-1
,电导率为6.8s
·
cm-1
~34.5s
·
cm-1
17.优选的,所述导电纸受热后失重率为40%~60%。
18.优选的,所述导电纸的应力大于6mpa。
19.上述银基导电纸在柔性电子器件中的应用。
20.与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
21.一种银基导电纸的制备方法,采用滤纸作为基底材料,首先通过酸性naio4实现纤维素双醛化氧化,再通过pei实现醛基化滤纸的氨基化,pei具有多支化柔性链结构,能有效确保滤纸的机械性能,且pei具有丰富的氨基,保证后续更多银离子的螯合,然后通过还原剂实现银离子的还原,得到负载有分形结构银颗粒的导电纸。滤纸具有独特的三维网状结构,具有优异的自承性能和较大的比表面积,可很好的实现对分形结构银颗粒的支撑,同时结合其三维空隙结构确保导电纸良好的导电性,同时改性的各层之间为化学键合,具有较强的作用力,同时结合基底滤纸纤维间的相互作用力,整体确保了最终导电纸的力学性能,另外通过化学键合的银颗粒,覆盖在滤纸基底的表面,有效确保了材料的热稳定性。
22.进一步的,滤纸的孔隙度为70%~90%,比表面积大于150m2/g,可有效对产物中的分形结构银颗粒起到支撑作用,增强了导电纸良好的导电性。
23.进一步的,控制酸性naio4的ph为3~4,可以有效提高naio4的氧化性。
24.进一步的,步骤s4中还原剂的加入速度为1.5~5ml
·
min-1
,可以确保形成良好的分形结构银颗粒。
25.进一步的,步骤s4中还原剂的加入时间为10~50min,可有效控制滤纸表面分形结构银颗粒的厚度。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本发明中银基导电纸的制备流程示意图;
28.图2为本发明中fp-naio4、fp-pei与fp的ft-ir谱图;
29.图3为本发明中制得的fp-pei/fssps与单纯fp以及fssps的xrd谱图;
30.图4为本发明中fp表面沉积fssps后eds谱图和元素含量分析;
31.图5为本发明实施例1~3制得的fp-pei/fssps的sem谱图及最终材料的厚度:(a)未经改性fp表面sem图;还原剂加入不同时间时fp表面的sem图:(b)10min;(c)20min;(d)30min;(e)50min;(f)还原剂加入不同时间时材料厚度的变化;
32.图6为本发明实施例1~3所得fp-pei、fp-pei/fssps及未经改性fp的热性能分析图:(a)tga曲线;(b)dtg曲线;
33.图7为本发明实施例1~3所得的fp-pei/fssps导电性能测试:(a)方阻测试;(b)电导率测试;
34.图8为本发明实施例2制得的fp-pei/fssps导电纸表面在不同放大倍率下的形貌图。
具体实施方式
35.为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果,以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明,否则文中使用的所有技术及科学上的字词,均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义,当有冲突情形时,应以本说明书的定义为准。
36.本文描述和公开的理论或机制,无论是对或错,均不应以任何方式限制本发明的范围,即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
37.本文中,所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此,数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
38.本文中,若无特别说明,“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由
……
组成”和“主要由
……
组成”的意思,例如“a包含a”涵盖了“a包含a和其他”和“a仅包含a”的意思。
39.本文中,为使描述简洁,未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合,所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
40.如图1所示,本发明提供了一种银基导电纸的制备方法,具体包括以下步骤:
41.s1:将孔隙度为70%~90%,比表面积大于150m2/g的滤纸置于ph为3~4的酸性naio4溶液中,50℃恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;其中,滤纸与酸性naio4的质量比为1:(1~3)。控制酸性naio4的ph为3~4,可以有效提高氧化剂氧化性,同时恒温反应温度为50℃,保证席夫碱反应地顺利进行。
42.s2:将所述醛基化的滤纸置于pei溶液中,醛基化的滤纸与pei的质量比为1:(1~3),50℃恒温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;
43.s3:将所述氨基化的滤纸置于agno3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;
44.s4:将还原剂以1.5~5ml
·
min-1
的速度加入负载有银离子的滤纸上,控制还原剂的加入时间为10~50min,反应结束后,得到银基导电纸;该银基导电纸上的银为分形结构银颗粒。其中,还原剂可以是nh2oh、柠檬酸、抗坏血酸、葡萄糖和硼氢化钠中的任意一种。控制还原剂的加入速度,可控制agno3溶液与还原剂的摩尔比,控制银离子的还原过程,可以确保形成良好的分形结构银颗粒。
45.本发明还公开一种银基导电纸,通过上述的方法制得。该导电纸的方阻为1.5ω
·
sq-1
~6.5ω
·
sq-1
,电导率为6.8s
·
cm-1
~34.5s
·
cm-1
,应力大于6mpa。
46.本发明中银基导电纸的应力测试方法为:采用伺服材料多功能高低温控制试验机对纸张进行拉伸机械强度测试。测试条件:将样品裁剪为10
×
30mm的长方形,测试速度为2mm
·
min-1,夹具距离为10mm。
47.fp的天然多孔、网状和粗糙结构作为模板,为导电材料的沉积提供结构支撑和导电网络。此外,滤纸内部丰富的孔隙结构形成了有利于电子转移的孔隙,提高了导电性,表面自然形成的纳米或微米级粗糙表面结构可以保证纤维素基材滤纸与导电层之间的牢固
粘合,这对于导电器件的导电稳定性至关重要。另外,与银纳米颗粒和纳米线相比,表面具有微米级枝晶和纳米级尖端的分形结构银颗粒(fssps)通过枝晶之间的相互接触形成完美的导电网络,可以更好地提高导电纸的导电性。
48.下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
49.下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料,除非另作说明,都使用常规市售产品,其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中,如没有特别说明,“%”都表示重量百分比,“份”都表示重量份,比例都表示重量比。
50.实施例1
51.一种银基导电纸的制备方法,具体包括如下步骤:
52.步骤1,醛基化的滤纸(fp-naio4)的制备。首先,利用naio4对fp表面进行醛基功能化。取1.3g的naio4粉末溶于盛有100ml去离子水的烧杯内,采用超声处理加速naio4在水中的溶解。然后通过0.1%的hcl溶液调节溶液的ph约为3.5。裁剪3cm*3cm的fp放入配好的溶液内,将烧杯置于50℃恒温水浴锅内避光反应5h。反应结束后取出fp,分别采用100ml去离子水和无水乙醇洗涤三次,放入60℃真空烘箱内干燥4h,得到醛基化的滤纸(fp-naio4)。
53.步骤2,氨基化的滤纸(fp-pei)的制备。醛基化滤纸(fp-naio4)通过席夫碱反应实现氨基功能化(fp-pei)。具体为取3g pei溶于盛有50ml无水乙醇溶液的烧杯内,加入fp-naio4,再次将烧杯置于50℃恒温水浴锅内反应5h。反应结束后取出fp,分别采用100ml去离子水和无水乙醇洗涤三次。放入60℃真空烘箱内干燥4h,干燥后得到fp-pei。
54.步骤3,银离子螯合。氨基功能化滤纸表面螯合银离子(fp-pei-ag
+
)。首先,称取0.509g agno3颗粒分散在盛有50ml去离子水溶液的烧杯内,超声处理使得agno3颗粒完全溶解。在agno3溶液内放入fp-pei,室温下反应30min,使得ag
+
通过氨基的螯合作用吸附在fp表面,得到fp-pei-ag
+

55.步骤4,负载分形结构银颗粒的导电纸(fp-pei/fssps),fp-pei-ag
+
原位还原制备分形结构银颗粒(fssps)的导电纸。取0.735ml nh2oh溶液溶于盛有50ml去离子水溶液的烧杯内,超声处理使得溶液混合均匀。将fp-pei-ag
+
放入干净的烧杯内,将nh2oh滴加在烧杯内,通过蠕动泵控制nh2oh溶液的滴加速率为2.5ml
·
min-1
,控制反应时间分别为10min,反应结束后取出滤纸。将其放入60℃真空烘箱内干燥4h,得到fp-pei/fssps。
56.所得fp-pei/fssps导电纸的方阻为6.41ω
·
sq-1
,应力达6.19mpa,热稳定测试后,其残余质量分别38.66%,制得的fp-pei/fssps导电纸具有良好的导电性、优异的机械性能以及热稳定性。
57.实施例2
58.本发明一种在滤纸模板上制备银基导电纸的方法,具体包括如下步骤:
59.步骤1,滤纸表面醛基功能化(fp-naio4)。首先,利用naio4对fp表面进行醛基功能化。取1.3g的naio4粉末溶于盛有100ml去离子水的烧杯内,采用超声处理加速naio4在水溶
液内的溶解。然后通过0.1%的hcl溶液调节溶液的ph约为3.5。裁剪3cm*3cm的fp放入配好的溶液内,将烧杯置于50℃恒温水浴锅内避光反应5h。反应结束后取出fp,分别采用100ml去离子水和无水乙醇洗涤三次,放入60℃真空烘箱内干燥4h,得到fp-naio4。
60.步骤2,醛基化滤纸(fp-naio4)通过席夫碱反应实现氨基功能化(fp-pei)。取3g pei溶于盛有50ml无水乙醇溶液的烧杯内,放入fp-naio4,再次将烧杯置于50℃恒温水浴锅内反应5h。反应结束后取出fp,分别采用100ml去离子水和无水乙醇洗涤三次。放入60℃真空烘箱内干燥4h,干燥后得到fp-pei。
61.步骤3,氨基功能化滤纸表面螯合银离子(fp-pei-ag
+
)。首先,称取0.509g agno3颗粒分散在盛有50ml去离子水溶液的烧杯内,超声处理使得agno3颗粒完全溶解。在agno3溶液内放入fp-pei,室温下反应30min,使得ag
+
通过氨基的螯合作用吸附在fp表面,得到fp-pei-ag
+

62.步骤4,fp-pei-ag
+
原位还原制备fssps导电纸(fp-pei/fssps)。取0.735ml nh2oh溶液溶于盛有50ml去离子水溶液的烧杯内,超声处理使得溶液混合均匀。将fp-pei-ag
+
放入干净的烧杯内,将nh2oh滴加在烧杯内,通过蠕动泵控制nh2oh溶液的滴加速率为2.5ml
·
min-1
,控制反应时间分别为30min,反应结束后取出滤纸。将其放入60℃真空烘箱内干燥4h,得到fp-pei/fssps。
63.所得fp-pei/fssps导电纸具有良好的导电性(方阻为1.47ω
·
sq-1
)和优异的机械性能(应力达6.19mpa)。同时,导电纸具有优异的热稳定性(残余质量分别49.39%)。
64.实施例3
65.本发明一种在滤纸模板上制备银基导电纸的方法,具体包括如下步骤:
66.步骤1,滤纸表面醛基功能化(fp-naio4)。首先,利用naio4对fp表面进行醛基功能化。取1.3g的naio4粉末溶于盛有100ml去离子水的烧杯内,采用超声处理加速naio4在水溶液内的溶解。然后通过0.1%的hcl溶液调节溶液的ph约为3.5。裁剪3cm*3cm的fp放入配好的溶液内,将烧杯置于50℃恒温水浴锅内避光反应5h。反应结束后取出fp,分别采用100ml去离子水和无水乙醇洗涤三次,放入60℃真空烘箱内干燥4h,得到fp-naio4。
67.步骤2,醛基化滤纸(fp-naio4)通过席夫碱反应实现氨基功能化(fp-pei)。取3g pei溶于盛有50ml无水乙醇溶液的烧杯内,放入fp-naio4,再次将烧杯置于50℃恒温水浴锅内反应5h。反应结束后取出fp,分别采用100ml去离子水和无水乙醇洗涤三次。放入60℃真空烘箱内干燥4h,干燥后得到fp-pei。
68.步骤3,氨基功能化滤纸表面螯合银离子(fp-pei-ag
+
)。首先,称取0.509g agno3颗粒分散在盛有50ml去离子水溶液的烧杯内,超声处理使得agno3颗粒完全溶解。在agno3溶液内放入fp-pei,室温下反应30min,使得ag
+
通过氨基的螯合作用吸附在fp表面,得到fp-pei-ag
+

69.步骤4,fp-pei-ag
+
原位还原制备fssps导电纸(fp-pei/fssps)。取0.735ml nh2oh溶液溶于盛有50ml去离子水溶液的烧杯内,超声处理使得溶液混合均匀。将fp-pei-ag
+
放入干净的烧杯内,将nh2oh滴加在烧杯内,通过蠕动泵控制nh2oh溶液的滴加速率为2.5ml
·
min-1
,控制反应时间分别为50min,反应结束后取出滤纸。将其放入60℃真空烘箱内干燥4h,得到fp-pei/fssps。
70.所得fp-pei/fssps导电纸具有良好的导电性(方阻为1.56ω
·
sq-1
)和优异的机械
性能(应力达6.19mpa)。同时,导电纸具有优异的热稳定性(残余质量分别51.67%)。
71.如图2所示,利用ft-ir分析了fp、fp-naio4、fp-pei的表面化学结构的变化。从图中可以看出,未经改性处理的fp表面展现出纤维素的特征吸收峰。naio4氧化后,滤纸表面化学结构发生改变。在1726cm-1
处出现的吸收峰对应于醛基改性后纸张表面c=o的拉伸振动特征峰,890cm-1
处的吸收峰则对应于-cho与相邻-oh之间的半缩醛键的吸收峰。这些吸收峰的出现表明naio4的氧化过程中破坏了纤维素分子链上葡萄糖单元的c
2-c3化学键,成功在fp表面引入了-cho官能团。pei改性后,1726cm-1
处的吸收峰强度明显减弱,甚至消失。而1577cm-1
处出现了c=n键的特征吸收峰,在1469cm-1
处的吸收峰对应于c-n的伸缩振动。这些新峰的出现表明pei上的氨基和fp表面的醛基发生席夫碱反应,将氨基成功接枝在fp表面。
72.如图3所示,利用xrd分析了本发明所得fp表面沉积fssps后材料的晶型的变化。从图中可以看出,单纯的fssps在2θ=38.14
°
、44.34
°
、64.46
°
、77.43
°
和81.58
°
处的峰对应于面心立方晶体银(jcpds文件号04-0783)的(111)、(200)、(220)、(331)和(222)衍射晶面。pei改性后的fp在2θ=14.9
°
、16.3
°
、22.7
°
及34.5
°
处出现特征吸收峰,分别对应于纤维素的(101)、(101)、(200)和(004)的衍射晶面。说明在pei改性后的fp表面沉积fssps后,保留了纤维素部分的结晶结构。
73.如图4所示,利用eds分析了本发明所得fp表面沉积fssps后纤维素表面的元素变化,从图中可以看出,从图中可以看出,fp-pei/fssps导电纸表面元素以c、o、n、ag为主。其中,c元素的含量为30.53%,o元素的含量为38.14%,n元素的含量为2.28%,ag元素的含量为29.05%,表明fp表面成功沉积fssps。
74.如图5所示,通过sem表征了导电纸在沉积fssps前后及沉积时间对fp表面形貌的影响。图5(a)为未经改性fp表面sem图,如图5(a)所示未经改性处理的fp由相互连接的纤维素和少部分填料组成。填料的目的主要是提高纸张的平滑度和白度。图5(b)为控制nh2oh溶液的加入时间为10min,图5(c)为控制nh2oh溶液的加入时间为20min,图5(d)为控制nh2oh溶液的加入时间为30min,图5(e)为控制nh2oh溶液的加入时间为50min,即图5(b~e)展示了不同还原时间下fp-pei/fssps导电纸的形貌图。从图中可以看出,fssps在fp表面分布均匀,粒径在2~3μm。当反应时间为10min时(如图5(b)),由于反应时间较短,fssps在fp表面分布量较少,分布较为松散,没有在fp表面形成均匀的导电网络。随着反应时间的增加,fssps在fp表面沉积的量越来越多。在反应时间为30min时,由图5(d)图可以看出,fp表面均匀沉积了一层致密的fssps,且分布均匀,在fp表面形成了完善的导电网络。图5(f)展示了随着fssps沉积时间的增加,滤纸厚度的变化。从图5(f)中可以看出,单纯滤纸的厚度为0.15mm,随着fssps沉积时间的增加,fp厚度不断增加。沉积时间为30min时,fp厚度增加到0.20mm;沉积时间为50min时,fp厚度为0.208mm。在沉积时间为10min~30min时,fp厚度增加较为明显,30min-50min时fp厚度增加幅度趋于平缓。这是由于在沉积时间小于30min时,fp表面还没有形成均匀的fssps层。随着沉积时间的增加,fp表面fssps分布更加均匀,达到饱和状态。因此其厚度不会发生大幅度增加。
75.如图6所示,通过热处理研究了样品的热稳定性。从图6(a)可以看出,未经改性的fp失重较严重,失重率约为80%,而fp-pei/fssps导电纸的失重率明显降低。说明pei/fssps改性后的fp的热稳定被明显提高。同时,从图6(b)可以看出,未经改性的fp热分解温
度为349.3℃。经过pei改性后,其热分解温度降低,可能是由于纤维素在改性过程中,晶型结构有所破坏,从而导致热分解温度降低。fp-pei/fssps导电纸的热分解温度出现了小幅提升,增加到357.8℃。这是因为银的热稳定后高于纤维素,而在反应过程中,纤维表面均匀包覆了fssps,故纸张的热稳定性得到了提高。
76.如图7所示,研究了fp-pei/fssps导电纸的导电性能,从图7(a)可以看出,随着还原反应时间的增加,fp-pei/fssps导电纸方阻数值呈现先降低,而后基本保持不变趋势。银离子的还原时间为10min时,fp-pei/fssps导电纸方阻为6.41ω
·
sq-1
;反应时间为30min时,其方阻降低到1.47ω
·
sq-1
。这是因为随着反应时间的增加,fp表面fssps沉积量逐渐增加,逐渐形成良好的分形结构银导电颗粒,形成了完善的导电网络。当反应时间为50min时,fp表面方阻为1.50ω
·
sq-1
,与反应30min时没有明显的变化。这是因为在反应时间为30min时,fssps的沉积量足够使其形成完善的导电网络。图7(b)展示了随着还原反应时间的增加,fp-pei/fssps导电纸电导率的变化。由图7(b)可以看出,电导率呈现出先增大,而后基本保持不变的趋势。当反应时间为10min时,电导率为679s
·
m-1
;反应时间为30min时,电导率增加到3401s
·
m-1
;反应时间为50min时,电导率为3340s
·
m-1
。呈现这种趋势的原因与方阻变化趋势解释的原因相同。综上所述,在反应时间为30min时,fp表面便形成了完善的导电网络体系。
77.如图8所示,展示了本发明实施例2制得的fp-pei/fssps导电纸表面在不同放大倍率下的形貌图,从图中可以看出,本发明通过控制还原剂的加入速率,有效控制了银离子的还原速率,使得得到的银并非为完全堆积形式,而是呈分行三维立体结构,该结构使其在滤纸表面及孔结构内容易通过枝晶之间的相互接触形成导电网络,为导电纸提供优异的导电性。
78.实施例4
79.一种银基导电纸的制备方法,具体包括以下步骤:
80.s1:将孔隙度为70%,比表面积为150m2/g的滤纸置于ph为3的酸性naio4溶液中,50℃恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;其中,滤纸与酸性naio4的质量比为1:1。
81.s2:将醛基化的滤纸置于pei溶液中,醛基化的滤纸与pei的质量比为1:1,50℃恒温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;
82.s3:将氨基化的滤纸置于agno3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;
83.s4:将柠檬酸以1.5ml
·
min-1
的速度加入负载有银离子的滤纸上,控制柠檬酸的加入时间为30min,反应结束后,得到银基导电纸;该银基导电纸上的银为分形结构银颗粒。该银基导电纸的方阻为1.5ω
·
sq-1
,电导率为6.79s
·
cm-1
,应力为6.1mpa。
84.实施例5
85.一种银基导电纸的制备方法,具体包括以下步骤:
86.s1:将孔隙度为75%,比表面积为160m2/g的滤纸置于ph为4的酸性naio4溶液中,50℃恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;其中,滤纸与酸性naio4的质量比为1:2。
87.s2:将醛基化的滤纸置于pei溶液中,醛基化的滤纸与pei的质量比为1:2,50℃恒
温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;
88.s3:将氨基化的滤纸置于agno3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;
89.s4:将抗坏血酸以2.5ml
·
min-1
的速度加入负载有银离子的滤纸上,控制抗坏血酸的加入时间为40min,反应结束后,得到银基导电纸;该银基导电纸上的银为分形结构银颗粒。该银基导电纸的方阻为2.5ω
·
sq-1
,电导率为9s
·
cm-1
,应力为6.5mpa。
90.实施例6
91.一种银基导电纸的制备方法,具体包括以下步骤:
92.s1:将孔隙度为80%,比表面积为175m2/g的滤纸置于ph为4的酸性naio4溶液中,50℃恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;其中,滤纸与酸性naio4的质量比为1:3。
93.s2:将醛基化的滤纸置于pei溶液中,醛基化的滤纸与pei的质量比为1:3,50℃恒温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;
94.s3:将氨基化的滤纸置于agno3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;
95.s4:将葡萄糖以3.5ml
·
min-1
的速度加入负载有银离子的滤纸上,控制葡萄糖的加入时间为35min,反应结束后,得到银基导电纸;该银基导电纸上的银为分形结构银颗粒。该银基导电纸的方阻为5.5ω
·
sq-1
,电导率为10.2s
·
cm-1
,应力为7mpa。
96.实施例7
97.一种银基导电纸的制备方法,具体包括以下步骤:
98.s1:将孔隙度为90%,比表面积为175m2/g的滤纸置于ph为3的酸性naio4溶液中,50℃恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;其中,滤纸与酸性naio4的质量比为1:1。
99.s2:将醛基化的滤纸置于pei溶液中,醛基化的滤纸与pei的质量比为1:1,50℃恒温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;
100.s3:将氨基化的滤纸置于agno3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;
101.s4:将硼氢化钠以5ml
·
min-1
的速度加入负载有银离子的滤纸上,控制硼氢化钠的加入时间为50min,反应结束后,得到银基导电纸;该银基导电纸上的银为分形结构银颗粒。该银基导电纸的方阻为6.5ω
·
sq-1
,电导率为34.5s
·
cm-1
,应力为7mpa。
102.以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
103.最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征:


1.一种银基导电纸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:s1:对滤纸置于酸性naio4溶液中,恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;s2:将所述醛基化的滤纸置于pei溶液中,恒温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;s3:将所述氨基化的滤纸置于agno3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;s4:将还原剂加入所述负载有银离子的滤纸上,控制还原剂的加入速率与加入时间,反应结束后,得到负载有分形结构银颗粒的银基导电纸。2.根据权利要求1所述的一种银基导电纸的制备方法,其特征在于,所述滤纸的孔隙度为70%~90%,比表面积大于150m2/g。3.根据权利要求1所述的一种银基导电纸的制备方法,其特征在于,所述酸性naio4的ph为3~4。4.根据权利要求1所述的一种银基导电纸的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中还原剂的加入速度为1.5~5ml
·
min-1
。5.根据权利要求1所述的一种银基导电纸的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中还原剂的加入时间为10~50min。6.一种银基导电纸,其特征在于,通过权利要求1~5中任意一项所述的方法制得。7.根据权利要求6所述的一种银基导电纸,其特征在于,所述导电纸的方阻为1.5ω
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sq-1
~6.5ω
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sq-1
,电导率为6.8s
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cm-1
~34.5s
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cm-1
。8.根据权利要求6所述的一种银基导电纸,其特征在于,所述导电纸受热后失重率为40%~60%。9.根据权利要求6所述的一种银基导电纸,其特征在于,所述导电纸的应力大于6mpa。10.权利要求6~9中任意一项所述的银基导电纸在柔性电子器件中的应用。

技术总结


本发明公开一种银基导电纸及其制备方法、应用,其制备方法包括以下步骤:对滤纸置于酸性NaIO4溶液中,恒温避光反应结束后,干燥处理,得到醛基化的滤纸;将醛基化的滤纸置于PEI溶液中,恒温反应结束后,干燥处理,得到氨基化的滤纸;将氨基化的滤纸置于AgNO3溶液中,室温反应结束后,干燥处理,得到负载有银离子的滤纸;将还原剂加入负载有银离子的滤纸上,控制还原剂的加入速率与加入时间,反应结束后,得到负载有分形结构银颗粒的银基导电纸。该方法得到的银基导电纸具有导电性能、机械性能以及热稳定性均良好的导电纸。热稳定性均良好的导电纸。热稳定性均良好的导电纸。


技术研发人员:

张素风 刘亚丽 李楠 李磊 朱新月 邓婷婷

受保护的技术使用者:

陕西科技大学

技术研发日:

2022.07.14

技术公布日:

2022/10/13

本文发布于:2022-12-01 11:39:14,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/4/18234.html

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