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新加坡研发出用途广泛的新二氧化钛纳米纤维
2012年我国海近日，新加坡南洋理工大学土木与环境工程学院的研究小组成功研发出一种二氧化钛纳米纤维，该纤维用途广泛，可用于滤膜、无菌纱布和延长锂电子电池的寿命等，其中滤膜的特殊效果更是引起业界的关注。
提炼自泥土的二氧化钛看似普通，但是在太阳光的照射下，它能把水分解成氢气和氧气。
另外，二氧化钛还有亲水和杀菌的特质。
研究人员在塑料滤膜内加入这种纳米纤维，为滤膜增加了亲水的特质，而且研究人员发现，用新滤膜处理污水的过程比原有系统更加简单、快速。
在一般污水处理过程中，污水都必须经过初步沉淀、加入氧气分解生物组织和二次沉淀等三个步骤，然后才能进行第一次过滤，过滤方法包括微过滤和超滤，接着用反向渗透薄膜过滤第二次，再用紫外线消毒成为新生水。
研究人员认为，如果第一次过滤就使用效率高的二氧化钛滤膜，就可以跳过氧气分解生物组织和二次沉淀的步骤。
因为水能够很快速通过二氧化钛滤膜，流速比普通滤膜快一至二倍，水压也从25巴减至2巴。
如此一来，推动水压的电力减少了一半，而简化后的新系统可以节省下30%的费用。
而且滤水时，滤膜上的二氧化钛在太阳光灯的照射下，能把水分解成氢气和氧气。
研究显示，0.5克的二氧化钛纤维，每小时可生产1.53毫升的氢气，比经常用来生产氢气的白金多出两倍。
研究人员认为，如果能够用这些技术大量生产氢气，有望大大降低氢气燃料的价格，促使更多人使用氢气汽车。
银纳米线的合成及其透明导电膜的性能研究唐群涛;沈鸿烈;郑超凡;张三洋【摘要】采用溶剂热法制备银纳米线(AgNWs),通过控制实验过程中的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和硝酸银的比例及氯离子与银离子的摩尔比研究这些参数对AgNWs长度及直径的影响.研究发现,当PVP与硝酸银的摩尔比为4.5:1且氯离子与银离子的摩尔比为2:85时,银纳米线具有较合适的长度及直径且在溶液中具有优越的分散性,适合于导电膜的制备.采用该参数银纳米线制备出的导电膜最高品质因子达到24,高于掺锡氧化铟(Indium tin oxide,ITO)薄膜的品质因子9,且具有较好的抗弯折性能.结果表明,银纳米线透明导电薄膜在有机太阳能电池(Organic photovoltain,OPV)和有机发光二极管(Orgnic light-emitting diode,OLED)等柔性电子器件领域有很大的应用潜力.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2015(047)005【总页数】6页(P659-664)【关键词】溶剂热法;银纳米线;透明导电膜【作者】唐群涛;沈鸿烈;郑超凡;张三洋【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106【正文语种】中文【中图分类】TB332随着电子器件向轻便化，小型化和柔性化不断发展，性能优越的传统透明导电材料掺锡氧化铟(Indium tin oxide,ITO)越来越无法满足应用的需求[1-3]。
这主要源于两个方面的因素[4-5]：(1)由于铟元素储量有限，随着其储量地不断减少，ITO薄膜的成本会大幅增加；(2)ITO薄膜脆性大，在其弯折过程中容易产生裂纹，从而使得薄膜的性能大幅降低，影响器件性能。
虽然针对铟元素储量有限的问题，研究人员研发出了性能优越且储量丰富的透明导电氧化物以降低导电膜的成本，如AZO等，但是本身脆性大依然是限制透明导电氧化物在柔性电子器件中广泛应用的一大障碍。
《银纳米线的多元醇制法及在非晶硅太阳电池中的应用》篇一一、引言随着科技的发展，可再生能源的利用越来越受到人们的关注。
其中，太阳能电池作为重要的可再生能源之一，其发展与应用日益广泛。
在众多太阳能电池材料中，非晶硅以其高效率、低成本等优势成为研究的热点。
而银纳米线作为一种具有优异导电性能的材料，在非晶硅太阳电池中发挥着重要作用。
本文将详细介绍银纳米线的多元醇制法及其在非晶硅太阳电池中的应用。
二、银纳米线的多元醇制法1. 原料与设备制备银纳米线所需的原料主要包括银盐、多元醇、表面活性剂等。
设备包括搅拌器、反应釜、离心机等。
2. 制法过程（1）将银盐溶解在多元醇中，形成溶液。
（2）加入表面活性剂，以降低溶液的表面张力，使银离子更容易形成纳米结构。
（3）在一定的温度和搅拌速度下，进行化学反应，使银离子还原为银原子，并形成银纳米线。
（4）通过离心、洗涤等步骤，得到纯净的银纳米线。
3. 工艺优化在实际制备过程中，可以通过调整反应温度、搅拌速度、表面活性剂种类及浓度等参数，优化银纳米线的形貌、尺寸及产率。
三、银纳米线在非晶硅太阳电池中的应用1. 导电层的制备在非晶硅太阳电池中，银纳米线可以用于制备导电层。
由于银纳米线具有优异的导电性能，可以有效降低电极的电阻，提高电池的效率。
2. 透明导电膜的制备银纳米线还可以用于制备透明导电膜。
在非晶硅太阳电池中，透明导电膜作为电极的一部分，对光线的透过率有很高的要求。
银纳米线因其高透过率和优异的导电性能，成为制备透明导电膜的理想材料。
3. 电池性能的提升通过优化银纳米线的制备工艺，可以调整其在非晶硅太阳电池中的分布和排列，进一步提高电池的光电转换效率。
此外，银纳米线还可以提高电池的稳定性和耐久性，延长其使用寿命。
四、结论银纳米线的多元醇制法具有操作简便、成本低廉等优点，为制备高质量的银纳米线提供了有效途径。
在非晶硅太阳电池中，银纳米线的应用可以有效提高电池的效率、稳定性和耐久性。
银纳米线透明导电薄膜的制备及其性能优化
陈伊男;衷水平;肖妮;唐定
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2022(53)4
【摘要】随着柔性光电子技术的不断发展,传统的脆性氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜材料已不能满足应用要求。
银纳米线(Ag nanowires,AgNWs)透明导电薄膜因具
有优异的导电性、透光性和机械性能,在柔性光电子器件中将具有广阔的应用前景。
首先总结了AgNWs透明导电薄膜的成膜工艺方法,包括迈耶尔棒涂法、喷涂法、
卷对卷涂布法、真空抽滤法和印刷法等。
然后,从提高AgNWs透明导电薄膜的光
电性能、稳定性、机械性能和与基材的附着力4个方面出发,介绍了各种性能优化
处理工艺。
最后,展望了AgNWs透明导电薄膜制备及性能优化的未来发展方向。
【总页数】8页(P4067-4074)
【作者】陈伊男;衷水平;肖妮;唐定
【作者单位】福州大学紫金地质与矿业学院;福州大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM241;TB43
【相关文献】
1.石墨烯银纳米线透明导电薄膜的制备进展
2.高长径比银纳米线的制备及其透明导电薄膜性能
3.石墨烯银纳米线透明导电薄膜的制备进展
4.超细长银纳米线的制备
及其导电薄膜性能优化5.银纳米线/石墨烯复合薄膜的制备及其透明导电性能
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纳米银线的制备方法综述吴永谦;张卜升;陈昆昆;孟晗琪;操齐高【摘要】纳米银线(AgNWs)由于其优良的导电性、导热性、柔韧性及纳米材料独特的尺寸效应有望替代ITO成为新一代的透明导电膜材料而引起广泛的关注.综述介绍了多元醇法、晶种法、水热法、模板法、湿化学法及其他一些化学制备AgNWs的方法,提出由实验室制备向工业化批量生产的发展方向.%Silver nanowires (AgNWs) have attracted considerable attention because of their excellent electrical conductivity, thermal conductivity, flexibility and unique size effects of nanomaterials, are expected to replace ITO as a new generation of transparent conductive film materials. Various synthesis of silver nanowires, such as polyol method, seeded method, hydrothermal method, wet chemical method and template method, were reviewed. The development trend of laboratory preparation to industrial production was put forward.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2017(038)0z1【总页数】4页(P108-111)【关键词】纳米银线;制备;多元醇法;晶种法;水热法;湿化学法【作者】吴永谦;张卜升;陈昆昆;孟晗琪;操齐高【作者单位】西北有色金属研究院,西安 710016;西北有色金属研究院,西安710016;西北有色金属研究院,西安 710016;西北有色金属研究院,西安 710016;西北有色金属研究院,西安 710016【正文语种】中文【中图分类】TF832透明导电膜(transparent conducting film，TCF)是一种具有良好透光性和导电性的材料，广泛应用于有机发光二极管(OLED)、太阳能电池、平板显示器、触摸屏、智能玻璃等领域。
78如今，电子行业热衷于制造屏幕可折叠或卷曲的智能电话或电脑。
这样的智能元件能够应用于微型可穿戴设备或感应器，用来监测人类的身体机能。
可是，所有这些设备都需要一个能量源——锂电池。
通常来讲，商业锂电池都是硬性且笨重的，完全不适用于可弯曲的电子产品或设备。
而对柔性电池而言，传统电解液的流动性会限制其大小和形状，选用合适的固态或者凝胶电解质对于柔性电池的研究就显得尤为重要。
为了弥补锂电池的缺点，近日苏黎世联邦理工大学(ETH)多功能材料学教授Markus Niederberger和他的团队研发出一种可弯曲的薄膜电池，能够在不影响电力供给的情况下任意弯曲、拉伸甚至扭曲。
这种新型电池的特殊之处就在于它的电解质，就是当电池在充电或放电的情况下，电解质可以促进锂离子的移动。
这种电解质是由ETH的博士生陈曦发现。
系统的利用可变形零件按照商业电池的设计，这种新型电池以一种类似于三明治的多层结构出现。
这款新型的电池由四层薄膜组成：可折叠集流体正极、水凝胶电解质负极、框架以及可折叠集流体。
可是，它的出现也标志着研究人员首次成功地应用可变形零部件，实现整体电池的可弯曲性和可延展性。
“迄今为止，还没有任何一个人像在制造锂电池时那样，系统地在应用过可弯曲零件。
”在常规锂离子电池里，正负极薄膜与隔膜紧密贴合、卷绕，难以弯折。
即使使用单层电极制成薄膜电池，由金属材料制成的集流体一旦弯折，就会导致电极粉末的脱落，而尖锐的褶皱也会破坏电池结构，甚至刺穿正负极之间的隔膜，轻则影响电池性能，重则导致电池自爆。
这款电池的正负两极包含了可弯曲高分子复合材料，其中含有导电碳棒，同时可作为外电子层应用。
当电池被拉伸至50％之后，在120 mAg-1下循环50次后，仍可获得28 mAhg-1的可逆容量和20Whkg-1的平均能量密度，确保电池功能的稳定和正常使用。
在复合材料的内表面，研究人员应用了一片薄层的纳米片状银粉。
由于片状银粉类似于屋顶瓦片的排列方式，所以当弹力纤维拉伸时，片状银粉之间不会失去彼此的联系。
银纳米流体光热效应和表面张力的研究银纳米流体光热效应和表面张力的研究近年来，随着纳米科技的快速发展，银纳米流体作为一种独特的材料引起了广泛的关注。
它具有许多特殊的物理和化学性质，其中包括其独特的光热效应和表面张力特性，成为研究的热点和前沿领域之一。
银纳米流体的光热效应是指在外界光的作用下，纳米颗粒会吸收光能并将其转化为热能的能力。
这一特性是由于银纳米颗粒的尺寸远小于光的波长，导致光的电场波动能够激发表面等离子体共振效应。
当外界光照射到银纳米颗粒表面时，金属伦琴-洛伦兹模型表明纳米颗粒会吸收光能，使得纳米颗粒中电子动能增加，从而产生了热效应。
这一独特的光热效应使得银纳米流体在光学传感、光疗、太阳能转换等领域具有广阔的应用前景。
在研究中，人们对银纳米流体的光热效应进行了深入探究。
例如，研究人员通过调整银纳米颗粒的尺寸和形状，改变了其吸收光谱范围和散射性能，进一步提高了光热效应。
此外，还有研究报道利用外加电场对银纳米颗粒进行操控，进而调控光热效应。
这些研究不仅对理解纳米材料的光热响应机制提供了重要的信息，也为控制和优化银纳米流体的光热应用奠定了基础。
除了光热效应，银纳米流体的表面张力也是研究的重点之一。
表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力，它决定了液体在表面形成的各种形态和行为。
银纳米颗粒的引入不仅可以改变流体的性质和行为，还可以影响纳米颗粒与流体之间的相互作用。
研究人员发现，银纳米颗粒的存在可以增大流体的表面张力，提高流体的粘度和黏度。
此外，研究还表明，银纳米颗粒会影响流体的液滴形态和界面扩散速率，对催化反应和传质过程具有重要影响。
为了深入研究银纳米流体的表面张力特性，研究人员采用了多种表征方法和理论模型。
例如，通过静态接触角和动态测量等表征方法，可以定量分析银纳米流体的表面张力。
此外，还有一些理论模型，例如弹簧振子模型、位错模型等，可以解释银纳米颗粒与流体相互作用的机制。
这些研究为深入理解银纳米流体的表面张力特性提供了重要的参考。
Cr 3+是人体必需的微量元素之一，对碳水化合物、葡萄糖和脂类的代谢具有重要的生理功能。
细胞质中高水平的Cr 3+可以非特异性地与DNA 和其他细胞成分结合，破坏细胞结构，对细胞功能产生负面影响；而缺乏铬元素会影响葡萄糖和脂质代谢，可引起糖尿病、心血管疾病和神经系统疾病。
因此，对Cr 3+的准确、选择性识别和定量监测具有重要意义。
一些可以直接检测水溶液中Cr 3+的方法（如电感耦合等离子体原子发射光谱法、电热原子吸收光谱法等）通常需要耗时的准备过程，且所需设备昂贵。
最近，中国西北师范大学/天津大学卢小泉教授实验室利用柠檬酸修饰的银纳米片结构的不稳定性，构建了在水溶液中高选择性、超灵敏度可视化检测Cr 3+的新方法[1]，这一研究成果近期发表在AnalyticalChemistry 杂志上。
通过银纳米片结构变化对水溶液中三价铬离子的比色检测钟瑞，周一歌*（湖南大学化学化工学院，湖南长沙410082）基金项目：国家自然科学基金资助项目（21804036）*通信联系人，E-mail:****************.cn该工作首先合成了大小均一的亮黄色的银纳米片，并在该纳米片溶胶中加入痕量的Cr 3+（7.5μmol/L ），溶胶的颜色在一分钟内由亮黄色变成酒红色，该变化肉眼可见。
在相应的紫外可见吸收光谱中，原本银纳米片溶胶在395nm 处的吸收峰降低，在518nm 处又出现一个新的吸收峰。
用透射电子显微（TEM ）观察发现，原本合成的银纳米片几乎都变成了直径7nm 左右的银纳米颗粒。
产生此颜色变化的原因是柠檬酸三钠保护的银纳米片表面的银原子会与柠檬酸三钠中的羟基配位，裸露出柠檬酸的三个羧基，Cr 3+可以与其配位，导致银纳米片的结构坍塌并被分解成银纳米颗粒。
由于银纳米颗粒自身的表面等离子共振（Surface plasmon resonance ）现象[2]，进而Ｖｏｌ．39熏Ｎｏ．1Mar ．２０19化学传感器ＣＨＥＭＩＣＡＬＳＥＮＳＯＲＳ第39卷第1期２０19年3月钟瑞等：通过银纳米片结构变化对水溶液中三价铬离子的比色检测1期65可引起肉眼可见的颜色变化。
新加坡南洋理工大学龙祎《AFM》：整齐排列的银纳米线使得可拉伸透明电极具有独特的导电性能
2019-06-15
以下文章来源于材料科学前沿，作者龙祎课题组
传统的透明电极材料主要包含氧化铟锡(ITO), 掺F氧化锡(FTO)和掺Al氧化锌(AZO)，但是这些材料具有易碎，资源缺乏，制备工艺复杂等缺点。
近年来，可拉伸透明电极引起了越来越大的重视。
在这些可拉伸透明电极材料中，银纳米线透明电极引起了广泛的注意因为银纳米线合成比较容易而且银的导电性又非常好。
但是这些电极中的银纳米线都是随机排列的，使得电极具有较高的接合电阻，透明性差，而且在拉伸状态下导电性能急剧降低。
所以我们提出了将银纳米线垂直排列在预拉伸PDMS膜上的想法。
现在文献中报道了很多排列一维材料的方法，有些排列方法可以将一维材料单层排列；有些排列方法可以将一维材料多层排列。
但是这些方法都有一些缺点，比如排列过程复杂或者需要特殊的实验装置等。
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南洋理工大学胡和兵博士（本文第一作者）有多年排列一维材料的经验，而且在层层自组装(Layer-by-Layer) 方面受到了很好的训练。
龙祎老师提出整齐排列的纳米银线，就可以解决可拉伸的透明电极的目前存在的问题。
而且我们发现基于排列的纳米线可拉伸透明电极没有人报道，同时我们也采用了一种新的简单方法，达到了较高的排列质量。
图文解析：
我们通过层层搅拌排列的方法将银纳米线垂直排列在预拉伸的PDMS膜上，这种可拉伸的电极用SEM，UV，四探针法进行了表征，文章里面有介绍，这里就不多做赘述。
Figure1. a) Schematic illustrationof the Layer-by-Layer agitation-assisted alignment. The silver nanowire thinfilms show a crossed aligned nanostructure at the stretched state and a tangledoriented structure at the released state. b) SEM image of the monolayerassembled AgNWs. (Insert: sheet resistance measured from the orientationdirection and the orthogonal AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
direction). c) SEM image of the 10 mins sampleafter second layer of assembly at the stretched state. d) SEM image of the 10mins sample at the released state.
表征手段比较常规，证明了电极中的阴线在拉伸状态下是垂直排列网状结构，在未拉伸状态下是缠结结构。
而且我们发现对于单层排列的银纳米线，银线排列方向的导电性比垂直方向的导电性高很多。
Figure 2. SEM images (a, b, c) and orientation-color-codedpictures (d, e, f) and angular distribution (g, h, i) of AgNWs thin filmsoriented at the speeds of 200 rpm (a, d, g), 500 rpm (b, e, h) and 800 rpm (c,f, i). The inset in picture d) corresponds to the color code for Influence of the agitation speed on the order parameter. k) Influence of thepercentage of ethylene glycol in water on the order parameter.
我们也研究了影响银纳米线排列的因素：搅拌速度和溶剂粘度。
我们发现当搅拌速度在500 rpm以下时，银纳米线排列指数随着搅拌速度增加而增加；当速度大于AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
500 rpm时，排列指数基本不变，但是溶液会发生飞溅，所以最佳搅拌速度为500 rpm；而且当乙二醇和水的体积比为1:1时，排列指数最大。
Figure 3. a) Transmittances of the 10 mins sample appliedwith different strain. b) Photographs of the 10 mins sample at differentstrains (These electrodes wereimaged using red flowers as the background). c) Transmittances at 550 nmas function of different coating times. d) Sheet resistance of the samples asfunction of different strain (dot line: stretching samples; solid line:releasing samples). e) Conductive properties of sample in comparison with thereported result from the literature. f) Simulation and experimental results ofthe transmittance of the stretchable electrode at different strain. (Insert:Simulation models of the random AgNWs network and mesh-like AgNWs network). g)Sheet resistance of the 30 mins sample at the
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released state and stretchedstate as a function of the number of cycles of stretching for 40%.通过测量电极在不同拉伸情况下的导电性，我们发现导电性随着拉伸强度增加而增加，这与大多数报道完全相反，我们分析是由于银纳米线是在PDMS拉伸状态下排列。
同时我们通过“FDTD”模型计算，模拟的结果与实验的结果一致。
在拉伸状态下透过率和导电性比未拉伸状态下高。
总结与展望：
本课题通过简单的搅拌方法制备基于排列银纳米线可拉伸透明电极。
银线排列指数主要取决于搅拌速度和溶剂粘度。
此种银纳米线电极同时具有优异的导电性，透过率和拉伸性。
而且不同于其它大多数电极，我们的电极越拉伸导电性越好。
本课题为排列一维纳米材料提供了新方法，并为制备可拉伸透明电极提供了新思路。
作者介绍：
第一作者：胡和兵博士现在于新加坡南洋理工大学材料与工程学院龙祎博士组任博士后研究员，他博士就读于法国斯特拉斯堡大学，师从层层组装方法学创始人Gero Decher教授，博士的研究集中在基于排列的银纳
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米线等离子体。
目前的研究主要集中于纳米排列技术在各领域的应用。
通讯作者：龙祎博士现在于新加坡南洋理工大学材料与工程学院任高级讲师，她博士毕业于英国剑桥大学。
她的早期职业生涯，专注与技术转化，成功实现为全球第一的希捷科技提供涂层技术。
目前的研究主要集中在功能材料的应用。
已经在Joule，Advanced Functional Materials, ACS Nano, Materials Horizons等著名期刊发表论文多篇。
研究成果被各大微信平台广泛报道。
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