奈米金屬-聚合物複合導電薄膜與其製備方法NANOMETAL-POLYMER COMPOSITE CONDUCTIVE FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

13/279,394

專利證號

US 8,845,931 B2

專利獲證名稱

奈米金屬-聚合物複合導電薄膜與其製備方法NANOMETAL-POLYMER COMPOSITE CONDUCTIVE FILM AND METHOD FOR PREPARING THE SAME

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣大學

獲證日期

2014/09/30

技術說明

奈米銀粒子為近年迅速發展奈米材料之一，並具重要之應用價值。其應用很廣泛，包括：光電元件、觸媒、導電、生醫感測元件、藥物釋放和量子點。但在製備時，AgNPs 容易聚集以及無法有效的提高濃度，導致 AgNPs 在應用方面有很大的瓶頸。AgNPs 的製備方法主要分為物理及化學兩種。物理法可以直接得到 AgNPs 粉體，但是需要特殊的設備才能製備以及高真空的環境，例如：利用雷射來粉碎金屬，使 AgNPs 脫落下來 (Metal Ablation with Laser)；另一種方法是將銀，經由高真空蒸發後可以得到奈米金屬顆粒 (Physical Vapor Deposition, PVD)，PVD 是製備 AgNPs 最有效率的方法，並已應用於金屬粒子的加工。以物理方法製備之 AgNPs 具有較窄的粒徑分布，但在製備過程中虛耗損較多能量來維持還原電壓、雷射能量或者真空度，所以漸漸發展出以化學方法製備 AgNPs。在文獻中，化學方法製備 AgNPs 有以下優點: (1) 低污染；(2) 高效率；(3) 反應溫度低；(4) 過程簡單；(5) 能控制 AgNPs 形狀。例如: 利用還原劑 (NaBH4, Alcohol, Amine and Ethylene Glycol) 能短時間在室溫下，有效的將 AgNO3 原成 Ag0 奈米粒子。在還原過程中，須加入還原劑，例如: Sodium Borohydride, Sodium Citrate, N,N-Dimethyl Formamide (DMF), Polyols, Ascorbate, Tollens Reagent, and Poly(Ethylene Glycol)-Block Copolymers。Sodium Citrate, Sodium Borohydride, DMF 是屬於強還原劑，其還原的 AgNPs 約為40 nm。 本專利發明一種製備表面具導電性質之銀/聚乙烯醇複合膜之技術，重點為使用成膜性基材聚乙烯醇，並利用其自身擁有之還原能力作為還原劑，以硝酸銀為銀之前導物，經熱誘導方式經進行氧化還原反應，製備具導電性之複合膜之技術。本專利為製造硝酸銀/聚乙烯醇製備複合溶液，經熱處理方式還原製備表面具導電性質之銀/聚乙烯醇複合膜。 Our work indicted that a simple coating of AgNO3/PVA solution on glass and heating evaporation afforded the silver nanoparticles (AgNPs) formation at 60300 nm in diameter and fern-like morphology (by SEM). The control kinetics allowed the formation of AgNPs and simultaneously coalesced into silver melt interconnection which demonstrated the surface sheet resistance (Rs) is significantly decreased to 2.0×100 Ω/sq and can be a conductor to light up LED bulbs.

備註

本部(收文號1090060317)同意該校109年9月28日校研發字第1090083785號函申請終止維護專利(國立臺灣大學)

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