银纳米线生长机制的研究

一、银纳米线的研究进展与现状

银纳米线(简称AgNW)由于其独特的光学、电学和热学性能，近年来引起了人们的广泛兴趣。AgNW目前应用于纳米电子设备，如表面增强拉曼散射器件和生物传感器等，特别地，它们可以作为锡掺杂氧化铟(以ITO表示)的替代物用于透明导电薄膜。

ITO具有低薄膜电阻(lt;100 Ω Sq^-1)和高透光率(~90%)等特点，是目前应用最广泛的透明导电薄膜材料。然而，ITO具有陶瓷材料的脆性，并且通常采用溅射法生长制备的ITO薄膜不适合应用于柔性器件。幸运的是，这一缺点可以通过使用Ag纳米线薄膜来克服，因为Ag纳米线薄膜的机械和电学性能与ITO薄膜相当，甚至更好。超细银纳米线对于制备高可见光透射率、低薄膜电阻和低雾度因子的高质量透明导电薄膜至关重要。此前，几个研究组报道了合成直径小于40纳米的银纳米线的方法。Ran等通过在多元醇法中使用不同分子量的PVP的混合物得到了直径小于40nm，长径比超过1000的银纳米线。Zhang等在同时使用NaCl和KBr为添加剂时制备出的银纳米线的直径为26nm，长度超过20μm。虽然这个尺寸的银纳米线可以被用来制备具有优良的透明度和导电能力的透明导电薄膜，但是其雾度因子却仍然不能满足高端触摸屏应用的要求。近年来，有文献报导了在Cl^-和Br^-离子的共存下合成直径小于20nm的超细银纳米线的方法。可惜的是，报导的银纳米线的生长方法要么涉及高压，要么产生大量的银纳米颗粒，并且生长后提纯的步骤不仅相当耗时，对环境有害，成本也很高。

二、银纳米线的制备方法

目前制备AgNWs的方法主要有模板法、溶剂热法、多元醇法和微波辐射法等。

（1）模板法

使用模板法来制备Ag纳米线能够得到尺寸和结构较均一的产物。其中，由于阳极氧化铝模板法是通过在多孔氧化铝（AAO）膜中产生高长径比的规则均匀圆柱形孔，孔的直径和密度也可以在很大的范围内进行调节，并且它还具有良好的机械强度和热稳定性，可以与电沉积、化学合成和热还原方法相结合来用于生长银纳米线。Lin等使用脉冲准分子激光照射AAO模板的方法在短短几分钟之内完成了Ag纳米线的生长过程，得到的Ag纳米线具有较高的长径比，并且纳米线的形貌可以通过改变AAO模板的孔的大小和厚度来调整。