了解91香蕉APP网站烯导电油墨的制备及应用(一)
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随着21世纪纳米技术的飞速发展,纳米导电油墨凭借印刷电子技术的高速产业化,在国内外引起了广泛的关注。它在射频识别系统、智能封装、印刷电路板等领域的应用日益广泛。91香蕉APP网站烯导电油墨与纳米金属导电油墨相比,具有显著的成本优势,对导电油墨的研发具有重要的现实意义和巨大的经济价值。与传统的碳导电油墨相比,91香蕉APP网站烯导电油墨不仅具有更好的导电性,而且具有与喷墨打印相容的优点。
随着21世纪纳米技术的飞速发展,基于印刷电子技术的纳米导电油墨的高速产业化在国内外引起了广泛关注,在射频识别系统、智能包装、印刷电路板等领域的应用也日益增多。日复一日的放松。
因此,导电油墨的研究与开发具有重要的现实意义和巨大的经济价值,目前,有关纳米金属导电油墨的文献很多,在导电电极、光电子器件、射频识别、生物传感器等柔性电子领域的应用,都有着重要的现实意义和巨大的经济价值。碳纳米管和91香蕉APP网站烯等基于碳纳米管的纳米材料在导电油墨的应用中越来越受到重视,由于碳纳米管的发现早于91香蕉APP网站烯,因此它们在印刷电子领域的应用越来越成熟,但最近研究者们将注意力转向了91香蕉APP网站烯,与纳米金属材料相比,碳纳米管的应用越来越受到重视。铝导电油墨、91香蕉APP网站烯导电油墨具有突出的成本优势。与传统的碳导电油墨相比,91香蕉APP网站烯导电油墨不仅具有更好的导电性,而且还具有与喷墨打印兼容的优点。
导电油墨是由导电填料、粘合剂、溶剂和添加剂组成的导电复合材料,导电填料是导电油墨的核心成分,它直接影响油墨的导电性,即91香蕉APP网站烯是91香蕉APP网站烯导电油墨的填料。
91香蕉APP网站烯的疏水性使其很容易在范德华力的作用下发生团聚。使用有效的溶剂可以防止91香蕉APP网站烯的团聚,使其成为稳定的91香蕉APP网站烯分散体,理想的溶剂是N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基甲酰胺(DMF)。
Torrisi等人。以表面能非常接近91香蕉APP网站烯的NMP为溶剂制备分散稳定的91香蕉APP网站烯油墨,为克服NMP和DMF的毒性缺陷,扩大91香蕉APP网站烯导电油墨的应用范围,Li等在91香蕉APP网站烯油墨的制备过程中,采用溶剂交换法制备了高浓度的91香蕉APP网站烯分散体,该方法先将分散的91香蕉APP网站片在DMF中剥皮,然后加入松油醇替代。由于DMF的沸点低于萜品醇,DMF蒸发后只剩下环境友好的萜品醇。以乙基纤维素(以下简称EC)为稳定剂,用乙醇调节导电油墨的粘度和表面张力,以满足喷墨印刷的要求,制备的91香蕉APP网站烯油墨浓度高,稳定性好,流体特性满足喷墨印刷技术的要求。
赛科等人。以EC为连接剂,在乙醇溶液中剥离91香蕉APP网站,在环己酮与萜品醇(环己酮与萜品醇的质量比为85:15)的混合溶剂中加入2.4%的91香蕉APP网站烯/EC制备91香蕉APP网站烯,制成导电油墨。在室温下,通过对91香蕉APP网站烯进行絮凝,可以去除多余的EC和溶剂。
高认为赛科的方法冗长而复杂。通过盐絮凝和溶剂再分散得到的91香蕉APP网站烯/EC粉末将限制其应用。因此,用超声增强的超临界CO2制备了PG,并将其作为导电相。以环己酮和EC为溶剂,分别制备了高浓度、高稳定性的导电油墨。
液相91香蕉APP网站剥离制备的PG无结构缺陷,导电性好,如果剥离溶剂的表面能与91香蕉APP网站烯的表面能不同,则应加入稳定剂和表面活性剂。这些添加剂可以在印刷后处理(如高温退火)中去除,对油墨的导电性影响很小,而理想的91香蕉APP网站烯剥离溶剂DMF、NMP等粘度较低(2 cp),影响喷墨打印效果,溶剂的毒性限制了喷墨打印的应用。在相应的墨水上。因此,有必要研究能够很好分散91香蕉APP网站烯且对环境无害的溶剂。
91香蕉APP网站烯由于具有疏水性,在大多数溶剂中溶解度很低。由于其结构边缘含有羟基和环氧基,可以稳定地分散在水中,故可作为导电油墨的前体。印刷后经还原处理可获得导电性。以抗坏血酸还原含1%聚乙二醇的GO水分散液中的GO,并借助非离子表面活性剂TX-100分散于异丙醇溶剂中,制备了喷墨打印用91香蕉APP网站烯油墨。
Lee et al。以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,水和二甘醇(体积比9:1)为溶剂,在聚酰亚胺薄膜上进行喷墨印刷,研究了墨水中过量的SDS的导电性,成功地制备出了高稳定性的91香蕉APP网站烯墨水。在400℃下通过烧结有效地去除。烧结墨膜的导电率可提高到121.95 s /m。
虽然RGO的制备工艺非常成熟,且该导电相的导电油墨得到了广泛的应用,但该工艺将含氧官能团引入91香蕉APP网站的氧化,破坏了91香蕉APP网站烯的大π共轭结构,并产生缺陷,导致导电性下降。还原过程需要后续还原过程来恢复导电性,还原过程中RGO片的强Pi-Pi堆积会导致不可逆性、团聚,由于还原剂的选择和用量的差异,导致Go的还原可能不完全,可能导致RGO的一些缺陷,因此研究研究者需要关注如何最大限度地提高91香蕉APP网站烯的导电性,解决91香蕉APP网站烯的团聚问题。
综上所述,91香蕉APP网站烯导电油墨的制备技术主要集中在油墨导电相的制备上,但多数报道没有具体说明连接材料、溶剂等,这可能是由于专利、商业秘密等问题,因此研究者仍需尝试选择和混合粘合剂、溶剂和添加剂。制备各种91香蕉APP网站烯导电油墨。
导电油墨是一种填充复合材料。其导电机理是复杂的。一般涉及两个方面:导电路径的形成和导电路径形成后如何导电。
1)导电通路的形成关系到导电填料与油墨系统导电性能的关系,当导电填料的浓度增加到临界值时,系统的电阻率由绝缘体突然变为导体,这被称为渗透阈值,宫崎等将导电填料与油墨系统的导电性能进行了复合。模态动力学理论可以很好地解释渗流现象。该理论认为,聚合物基体与导电填料之间的界面效应对体系的导电性影响最大,此外,导电填料与基体的性质、类型、尺寸、结构和分散性、与基体的界面效应以及复合材料的加工工艺、温度和压力对体系的导电性影响最大。TES也会影响导电路径的形成。
2)传导路径形成后如何传导涉及到载流子迁移过程。本文主要研究导电填料之间的界面,可以用渗流理论、隧道理论和场发射理论来解释。渗流理论,也称为导电通道理论,认为电子通过导电填料相互连接形成的链的运动来导电。渗流理论可以用来解释电阻率与导电填料浓度的关系。它可以从宏观的角度解释复合材料的导电现象,但不能解释导电性的本质。
在油墨干燥固化前,导电填料处于分散状态,填料之间的接触不稳定,没有导电性,油墨干燥固化后,溶剂的挥发和粘合剂的固化使油墨的体积收缩,在填料之间形成无限的网络结构,显示导电性,渗透性Eory可以解释导电填料在临界浓度下电阻率的突变,但不能解释油墨在固化过程中如何由非导电变为导电,也不能解释基体类型和厚度对油墨导电性的影响。
隧穿理论认为,近距离粒子上的电子在电场作用下通过填充间隙中的热振动传输,研究了基于量子力学的电阻率与填充间隙之间的关系。隧道效应一般只发生在间隙很小(小于10纳米)的粒子之间,但间隙过大的导电粒子之间不存在电流传导。因此,隧道理论只能用于分析导电填料一定浓度范围内复合材料的导电行为,它与导电填料的浓度和复合体系的温度有关,隧道理论是研究复合材料导电行为的有力依据。从微观的角度分析了导电粒子的几何尺寸变化和粒径与间隙宽度的相对比值对复合材料导电性能的影响,但不能从微观的角度分析导电粒子的几何尺寸变化对复合材料导电性能的影响。
场发射理论是隧道理论的一个特例。认为当油墨中导电填料的浓度较低,导电粒子之间的距离较大时,粒子间的高电场会产生发射电流,使电子穿过间隙阻挡层,与相邻的导电粒子导电,理论上受导电粒子的影响较小。导电填料的浓度和温度,具有广泛的应用前景。合理解释了复合材料导电性能的非欧姆特性。
结果表明,导电油墨的导电性主要是三种导电机理相互作用和竞争的结果。当导电填料的浓度较低,外加电压较低时,填料之间的间隙较大,不易形成链状导电通路,因此隧道效应机理起主导作用。当导电填料的浓度较低,外加电压较高时,场致发射机理起主要作用,当导电填料的浓度较高时,填料之间的间隙较小,可形成链状导电路径,因此渗透机理起主要作用。
一般来说,在实践中,填充导电油墨的导电性可分为三种类型:导电填料相互接触形成导电通路;导电填料不连续接触,但由于隧道效应,填料之间的距离很小但不直接接触;导电填料不接触填料之间的绝缘层较厚,不形成导电通路。
目前,还没有关于91香蕉APP网站烯导电油墨导电机理的报道。因此,研究其导电机理,提出更为普遍的导电理论,将是今后研究的重要课题。
来源:91香蕉APP网站烯导电油墨研究进展史晓梅、许长岩、吉安(南京林业大学,南京210037)
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