一种高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法

本发明属于光电材料，具体涉及一种高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法。

背景技术：

1、在红外成像领域，红外低发射率材料可以用于制造红外相机和热成像设备，这些材料能够减少设备本身在红外波段的热辐射，提高成像设备的灵敏度和分辨率，红外低发射率材料的透光率是另一个重要考量因素。透光率指的是材料对可见光的透过程度，即光线通过材料时的能量损失。具有较高透光率的红外低发射率材料能够兼容红外-可见光波段的辐射，增强设备对目标的探测和成像能力。

2、在红外伪装领域，红外低发射率材料可以用于制造红外伪装涂层和材料，红外伪装旨在减少目标在红外波段的热辐射特征，使其在红外探测和红外导引系统中难以被探测或识别，红外低发射率材料可以有效地减少目标的红外辐射，使其与周围环境融为一体，提高伪装效果。在红外伪装中，除了隐藏目标在红外波段的热辐射特征外，还需要保持目标在可见光波段下的外观与周围环境一致，以避免在可见光观察或红外与可见光融合系统中被探测到。因此，选择具有较高的可见光透光率的材料可以使目标在可见光波段下具有与环境相似的外观，提高伪装效果。红外低发射率和高可见光透过率对于军事隐身技术、侦察和突击任务中的红外探测回避具有重要的战术和战略意义。

3、银纳米线作为一种新型纳米材料拥有良好的光电性能，所组装的红外低发射率薄膜具有优秀的光电性能，透光率和柔性等诸多功能，因此能够完美适配多种应用场景，是设计现代可见光-红外兼容材料的首选。因此，针对银纳米线网络在8-14微米红外波段附近的红外低发射率和在可见光波段的高透过率的研究就尤为重要。目前降低线与线之间结电阻的焊接工艺的成本较高，同时合成时引入银纳米线表面的绝缘层pvp需要使用大量乙醇、水和丙酮，包括多次离心来去除，存在破坏银纳米线网络的风险；使用硼氢化钠溶液时可以利用溶液中的氢负离子破坏pvp和ag原子的ag-o键，达到去除pvp的目的，但氢负离子还原时产生的气泡则会破坏银纳米线网络，因此不便于使用。

技术实现思路

1、本发明提供了一种高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，利用l-抗坏血酸温和的还原能力来清洗并通过溶剂蒸发作用焊接银纳米线，能够在洗去银纳米线表面的pvp情况下保证银纳米线网络的完整性。

2、为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，包括以下步骤：

4、（1）取0.1-0.5克硝酸银、0.1-1.6克pvp和0.05-0.1克硝酸铜加入80-100毫升乙二醇中，在160-180℃下保温7-12小时，所得产物经离心洗涤分散后得到银纳米线悬浮液；

5、（2）使用喷枪将制得的银纳米线悬浮液喷涂在pet基板上，得到银纳米线薄膜；

6、（3）将l-抗坏血酸溶入去离子水并磁力搅拌，配成浓度为0.19-0.3mol/l溶液；

7、（4）将银纳米线薄膜放入溶液中，15-25℃保温120-250s，去除银纳米线薄膜表面的聚乙烯吡咯烷酮（pvp）；

8、（5）将上述银纳米线薄膜从溶液中取出后，使用去离子水洗涤后真空干燥1小时，得到干净的银纳米线薄膜。

9、有益效果：本发明提供了一种高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，低温条件下采用环境友好且不受管制的l-抗坏血酸来清洗银纳米线，l-抗坏血酸破坏pvp分子链上羰基氧和银原子之间的银氧键，使得不导电的pvp从纳米线表面脱离，在保持银纳米线网络形态和基材之间附着力的前提下，有效降低银纳米线接触电阻从而提升导电能力，最终获得兼具高透光率和低发射率特性的银纳米线薄膜。传统的硼氢化钠法会因为溶液产生的气泡导致薄膜损坏，而本发明提出的l-抗坏血酸清洗技术可保持银纳米线网络的完整性，同时银纳米线表面的pvp配体被除去，因为pvp自身的绝缘特性，所以处理后的银纳米线的接触电阻显著减小，最终实现8-14微米波段的红外发射率下降。而且本发明制备流程简单易操作，生产成本低廉，可应用于银纳米线薄膜的制备与改良。

技术特征：

1.一种高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，制备银纳米线悬浮液的具体过程为：取硝酸银、pvp和硝酸铜加入乙二醇中，在160-180℃下保温7-12小时，所得产物经离心洗涤分散后得到银纳米线悬浮液。

3.根据权利要求2所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述硝酸银为0.1-0.5克，所述pvp为0.1-1.6克，所述硝酸铜为0.05-0.1克。

4.根据权利要求2或3所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述乙二醇为80-100毫升。

5.根据权利要求1所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述l-抗坏血酸溶液浓度为0.19-0.3mol/l。

6.根据权利要求1所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，低温条件为15-25℃。

7.根据权利要求1或6所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，低温保温的时间为120-250s。

8.根据权利要求1所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，干燥过程为真空干燥1小时。

9.根据权利要求1所述的高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，其特征在于，所述基板为pet基板。

技术总结
本发明公开了一种高透光、低发射率的银纳米线薄膜的制备方法，属于光电材料技术领域，本发明利用L‑抗坏血酸温和的还原能力来清洗银纳米线薄膜，清洗条件为：L‑抗坏血酸溶液的浓度为0.19‑0.3moL/L，温度为15‑25℃，时间为120‑250s；通过使用L‑抗坏血酸破坏PVP分子链上羰基氧和银原子之间的银氧键，在保持银纳米线网络形态和基材之间附着力的前提下，有效降低银纳米线接触电阻从而提升导电能力，最终获得兼具高透光率和低发射率特性的银纳米线薄膜，成为面向可见光‑红外兼容伪装的一种极具潜力的光电材料。

技术研发人员：刘初阳,郝一林,董天炜,谭淑娟,姬广斌
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18