一種金包銀-石墨烯基水性墨水及其噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于電子印刷材料【技術(shù)領(lǐng)域】的一種金包銀-石墨烯基水性墨水及其噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極的應(yīng)用。本發(fā)明配制的金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分、溶劑和添加劑；所述墨水活性組分為石墨烯與金包銀納米顆粒的復(fù)合物，或氧化石墨烯與金包銀納米顆粒的復(fù)合物；所述墨水活性組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％-30％，金包銀納米顆粒與石墨烯或氧化石墨烯的質(zhì)量比≤100，添加劑的體積為溶劑的0-2％；所述石墨烯和氧化石墨烯的直徑小于2μm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明制備的金包銀-石墨烯基水性墨水具有綠色環(huán)保、制備過程簡單、后處理溫度低的特點，并且可以獲得具有較好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性的電極，可應(yīng)用在電子印刷材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】一種金包銀-石墨烯基水性墨水及其噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子印刷材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，涉及一種金包銀-石墨烯基水性墨水及其噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]噴墨印刷技術(shù)具有數(shù)字化、增材制造、減少材料浪費和與不同基底材料的兼容性好等優(yōu)點，其發(fā)展推動了新型墨水材料的開發(fā)和應(yīng)用。很多器件的重要活性成分都可被噴墨印刷，包括導(dǎo)電電極、晶體管，太陽能電池，發(fā)光二極管、電池和傳感器等。然而，具有高透明性、低電阻率的圖案化電極開發(fā)仍然是一個重要的挑戰(zhàn)，尤其是在發(fā)展高度集成的系統(tǒng)領(lǐng)域方面。雖然在制作電極方面，已有不同金屬材料被制備成溶液，但是由于它們往往在環(huán)境友好的溶劑(如在去離子水中)中無法穩(wěn)定分散，需要大量有機添加劑。而這些添加劑通常需要幾年的時間進行降解，還需要高的退火溫度，及高價的原材料和低的電極導(dǎo)電率，限制了它們的進一步應(yīng)用。
[0003]石墨烯是金屬材料在透明電子器件應(yīng)用的最佳替代材料之一，其具有高導(dǎo)電性，化學(xué)穩(wěn)定性，及單層僅吸收2.3%的可見光。目前，已有不同的方法應(yīng)用于石墨烯的生產(chǎn)。這些方法包括機械剝離法、化學(xué)氣相沉積、熱處理碳化硅法和液相剝離法。其中，液相剝離法具有原料廉價、可大批量生產(chǎn)，處理溫度較低等顯著優(yōu)點，是生產(chǎn)印刷墨水的理想方法。然而，目如文獻報道的石墨稀喂'墨打印圖案的導(dǎo)電性能有待提尚。最近，有研宄人員將石墨稀和金屬材料相結(jié)合以提高材料的電導(dǎo)率。也有文獻報道將氧化石墨烯與銀納米顆粒復(fù)合進行噴墨打印，但是銀易被氧化，所以氧化石墨烯與銀的復(fù)合型墨水有局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明將穩(wěn)定性更好且不易被氧化的金納米層包覆在納米銀表面，配制得到金包銀-石墨烯基水性墨水，以及將其噴墨打印得到透明的圖案化導(dǎo)電電極以期達到保持導(dǎo)電性，提高穩(wěn)定性和抗氧化性的目的。
[0005]本發(fā)明所述的金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分、溶劑和添加劑；所述墨水活性組分為石墨烯與金包銀納米顆粒的復(fù)合物，或氧化石墨烯與金包銀納米顆粒的復(fù)合物；所述墨水活性組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% -30%，金包銀納米顆粒與石墨烯或氧化石墨烯的質(zhì)量比? 100，添加劑的體積為溶劑的0-2% ；所述石墨烯和氧化石墨烯的直徑小于2 V爪。
[0006]所述石墨稀或氧化石墨稀為液相剝離法制得。
[0007]所述溶劑為水或添加有機溶劑的水溶液，所述有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、四氫呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一種或兩種，添加的有機溶劑與水的體積比
[0008]所述添加劑為濃度0.1-20被％的聚乙烯吡咯烷酮溶液。
[0009]所述金包銀納米顆粒的粒徑小于500=%且具有單分散性，所述的金包銀納米顆粒的形貌為多面體狀、片狀、棒狀、針狀或球狀。
[0010]所述的多面體狀金包銀納米顆粒的制備方法為:1)將體積比為0.5-10的1-20被％的羧化物溶液和1-20被％的硝酸銀溶液，加入到體積為硝酸銀溶液10-100倍的水中，室溫下攪拌至顏色從白色到無色，得到混合溶液八；2)將體積比為1-100的0.01-111111101/1的抗壞血酸溶液和0.5-50 1111101/1的碘化鉀溶液，加入到體積為抗壞血酸溶液100-1000倍的60-1001:的水中，攪拌均勻，得到混合溶液8 ；3〉加熱使混合溶液8沸騰后，將混合溶液八注入到混合溶液8中，混合溶液八與混合溶液8的體積比為1:1-1:100，均勻攪拌，使黃色反應(yīng)溶液在1001:保持反應(yīng)后，得到粗品，經(jīng)水和無水乙醇洗滌后，采用離心收集，得到單分散性多面體狀銀納米顆粒⑷將0.14-54質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% -5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液注入到0.01-1000 單分散性多面體狀銀納米顆粒中，然后加入10-500 VI的乙胺、二乙胺、或三乙胺，再加入10-2000 VI濃度為0.1-21的維生素0，得到溶液；5〉將0.01-34質(zhì)量濃度為0.1% -5 %的聚乙烯吡咯烷酮溶液、1-200 V I濃度為0.011-11的碘化鉀溶液與1-200 V I濃度為0.011-11的氯金酸溶液混合到0.1-1001水中得到溶液0出)將溶液0緩慢加入快速攪拌的溶液0中，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，離心收集，即得到單分散性多面體狀金包銀納米顆粒。
[0011]所述片狀金包銀納米顆粒的制備方法為:1)將體積比為0.5-10的0.001-1^01/I的羧化物溶液和0.001-111101/1的硝酸銀溶液，加入到體積為硝酸銀溶液100-10000倍的水中，大力攪拌并加入體積為硝酸銀溶液0.5-10倍的5-35被%的過氧化氫溶液，再注入體積為硝酸銀溶液1-20倍的0.01-111101/1的硼氫化鈉溶液，5111111-611后離心分離，用水和乙醇洗滌，得到前驅(qū)物:2)將前驅(qū)物分散在水中得到前驅(qū)物分散液，前驅(qū)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-10%，然后在其中加入分子量為3000-12000的聚乙烯吡咯烷酮和抗壞血酸，使聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5%，抗壞血酸的濃度為0.1-2001/1，最后再加入體積為前驅(qū)物分散液0.01-0.2倍的1-1000臟0171的硝酸銀溶液，慢慢攪拌；3〉向步驟2)的混合溶液中加入體積為前驅(qū)物分散液0.005-0.1倍的1-1000.01/1的羧化物溶液，再緩慢加入體積為前驅(qū)物分散液0.1-500倍的1-100011111101/1的羧化物溶液和1-1000^01/1的硝酸銀溶液的混合液，混合液中羧化物溶液和硝酸銀溶液的體積比為0.5-10，繼續(xù)反應(yīng)0-4個小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心收集，得到單分散性片狀銀納米顆粒；幻將0.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% -5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液注入到0.01-1000 單分散性片狀銀納米顆粒中，然后加入10-500 V [的乙胺、二乙胺、或三乙胺，再加入10-2000 V [濃度為0.1-21的維生素0，得到溶液^5)將1% -5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液、1-200 VI濃度為0.011-11的碘化鉀溶液與1-200 濃度為0.011-11的氯金酸溶液混合到0.1-1001水中得到溶液8 ^6)將溶液8緩慢加入快速攪拌的溶液八中，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，離心收集，即得到單分散性片狀金包銀納米顆粒。
[0012]所述羧化物為丙二酸、琥珀酸、檸檬酸、酒石酸、檸檬酸鈉、異檸檬酸中的一種。
[0013]上述的金包銀-石墨稀基水性墨水的制備方法為:將石墨稀與金包銀納米顆粒、或者氧化石墨烯與金包銀納米顆粒分散在溶劑和添加劑中，超聲5-=-24^然后用濾膜孔徑為0.5-2 V！??！的過濾器將雜質(zhì)濾除。
[0014]采用上述的金包銀-石墨稀基水性墨水噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極。
[0015]所述的噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極的方法為:將金包銀-石墨烯基水性墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印溫度控制在0-601:；將噴墨打印后的打印基底，放入裝有1-104還原性物質(zhì)的真空干燥器中，抽真空至真空表壓讀數(shù)彡-0.1兆帕，然后加熱到70-1501，經(jīng)過0.5-241！，取出，得到透明的圖案化導(dǎo)電電極。所述打印基底的材質(zhì)為玻璃、氧化銦錫、聚二甲基硅氧烷、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚對苯二甲酸丁酯、聚碳酸樹脂、聚氨基甲酸乙酯中的一種。
[0016]所述還原性物質(zhì)為肼、水合肼、氨水、氫碘酸、氫溴酸中的一種或兩種。
[0017]本發(fā)明提出了一種可實現(xiàn)噴墨印刷高導(dǎo)電性和透明性的石墨烯基圖案的方法。首先本發(fā)明采用金包銀的手段，很大程度上克服了銀在空氣中易氧化的缺點。其次，本發(fā)明將金包銀納米材料與石墨烯基材料復(fù)合，單分散的金包銀納米材料自組裝在氧化石墨烯或石墨稀上，打印過程中通過1^11^1180111流動抑制了其中的咖啡環(huán)效應(yīng)，有效的獲得了預(yù)期的圖案，同前人的相關(guān)報道相比，金包銀-石墨烯基圖案顯示了出色的透明性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所述的水性金包銀-石墨烯基墨水材料制成的墨水具有綠色環(huán)保、制備過程簡單、易于操作、后處理溫度低、產(chǎn)物可控的特點。并且可以獲得具有較好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性的電極，可應(yīng)用在電子印刷材料【技術(shù)領(lǐng)域】。此外，其制備方法具有較高的實際應(yīng)用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為實施例1制備的單分散性片狀金包銀納米顆粒的1剛譜圖；
[0019]圖2為實施例1金包銀納米三角片沿著兩條邊中點連線的元素線分布譜圖；
[0020]圖3為實施例1單分散性片狀金包銀納米顆粒自組裝在氧化石墨烯表面的譜圖；
[0021]圖4為實施例1單分散性片狀銀納米顆粒-氧化石墨烯制成的墨水；
[0022]圖5實施例1制備的金包銀-石墨烯基水性墨水打印的圖案。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所述的水性銀-石墨烯基墨水材料及其應(yīng)用做進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0024]實施例1
[0025]金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分和溶劑；墨水活性組分的質(zhì)量占總質(zhì)量的2.4%，由質(zhì)量比為0.5的氧化石墨烯與片狀金包銀納米顆粒組成；溶劑為水。
[0026]氧化石墨稀的合成:采用改良的訊1臟61~法制備得到的氧化石墨稀為金黃色的產(chǎn)物；產(chǎn)物用超聲波破碎機在2001處理2小時，之后通過1 VI過濾膜，除去大尺寸氧化石墨烯；獲得的固體在室溫下進行過夜真空干燥，即得。
[0027]片狀金包銀納米顆粒的合成:將100 “的0.111101/1的檸檬酸鈉溶液和45 “的0.111101/1的硝酸銀溶液溶解在50此的水中，再加入100 ^ [的30被％的過氧化氫溶液，大力攪拌，再注入2500 V I的0.111101/1的冰的硼氫化鈉，30111111后將樣品進行離心分離，用水和乙醇洗滌多次后，干燥，得到樣品前驅(qū)物；把所有樣品前驅(qū)物分散在5此水中，之后加入0.11111的5界七％的？乂？和0.11111的0.511101/1的抗壞血酸，然后慢慢加入0.61111的0.111101/1的硝酸銀，慢慢攪拌；再加入300 V [的0.111101/1的檸檬酸鈉，然后緩慢加入含有60 V I的0.111101/1的硝酸銀和900 的0.1^1/1的檸檬酸鈉混合液。繼續(xù)反應(yīng)進行1個小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心和真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，干燥，得到單分散性片狀銀納米顆粒。將1此的聚乙烯吡咯烷酮(50% )注入到制備得到的單分散性片狀銀納米顆粒，加入50 V [的三乙胺，再加入500 V [維生素(:(11)，得到溶液匕將0.81111聚乙烯吡咯烷酮(2^% ),200 ^1碘化鉀(0.11)與50仏氯金酸(0.11)混合到3^1水中得到溶液0。將溶液0緩慢加入快速攪拌的溶液中。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心收集，即可以得到單分散性片狀金包銀納米顆粒。
[0028]從圖1、圖2可以看出合成了金包銀的納米三角片，并且這種三角片與氧化石墨烯復(fù)合后是自組裝在氧化石墨烯表面，見圖3。
[0029]墨水的制備:將墨水活性組分采用111的超聲分散在墨水溶劑中，然后用濾膜孔徑為0.8 VIII的過濾器將雜質(zhì)濾除。墨水圖片見圖4。
[0030]電極的印刷:將墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印基底材質(zhì)為玻璃片，打印溫度為401:；將噴墨打印后的打印基底，放入150111111尺寸真空干燥器中，并放入裝有5！！^碘化鉀的小燒杯，打開機械泵，抽真空至1000帕關(guān)掉機械泵，然后加熱到901，經(jīng)過3匕取出。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用單分散性銀納米三角片-氧化石墨烯制成的墨水可用于噴墨印刷，得到具有高透明性的圖案。噴墨打印圖案見圖5。
[0031]實施例2
[0032]金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分和溶劑；墨水活性組分的質(zhì)量占總質(zhì)量的4.5%，由質(zhì)量比為0.2的氧化石墨烯與金包銀納米顆粒組成；墨水溶劑為體積濃度20%的丙酮溶液。
[0033]氧化石墨稀的合成:采用改良的訊1臟61~法制備得到的氧化石墨稀為金黃色的產(chǎn)物；產(chǎn)物用超聲波破碎機在2001處理2小時，之后通過1 VI過濾膜，除去大尺寸氧化石墨烯；獲得的固體在室溫下進行過夜真空干燥，即得。
[0034]金包銀納米顆粒的合成:將100 的10被％檸檬酸鈉溶液和50 的10被%的硝酸銀溶液加入到1此水中，在室溫下攪拌至顏色從白色到無色，得到混合溶液八；將49 V I的0.111101/1的抗壞血酸和49 V I的511111101/1的碘化鉀混合，加入到體積為抗壞血酸溶液1000倍的801:的水中，攪拌均勻，得到混合溶液8 ；將混合溶液八注入到混合溶液8中，均勻攪拌，使黃色的反應(yīng)溶液在1001:保持1卜，得到粗品，經(jīng)水和無水乙醇洗滌后，采用離心和真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)收集，得到單分散性多面體狀銀納米顆粒。將0.5.111的聚乙烯吡咯烷酮(5^%)注入制備得到的單分散性多面體狀銀納米顆粒，加入20 V I的乙胺，再加入200 V I維生素0 (0.51)，得到溶液匕將0.41111聚乙烯吡咯烷酮(5被% ),100^1碘化鉀(0.21)與30 1x1氯金酸(0.31)混合到1.2^1水中得到溶液0。將溶液0緩慢加入快速攪拌的溶液0中。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心收集，即可以得到單分散性多面體狀金包銀納米顆粒。
[0035]墨水的制備:將墨水活性組分采用111的超聲分散在墨水溶劑中，然后用濾膜孔徑為2 VIII的過濾器將雜質(zhì)濾除。
[0036]電極的印刷:將墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印基底材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷，打印溫度為401:；將噴墨打印后的打印基底，放入150皿尺寸真空干燥器中，并放入裝有2111[濃氨水的小燒杯，打開機械泵，抽真空至1000帕，然后加熱到901:，經(jīng)過3匕取出。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用單分散性多面體狀銀納米顆粒-氧化石墨烯制成的墨水可用于噴墨印刷，得到具有高透明性的圖案。
[0037]實施例3
[0038]金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分、溶劑和添加劑；墨水活性組分的質(zhì)量占總質(zhì)量的10%，由質(zhì)量比為0.15的液相剝離法獲得的石墨烯與金包銀納米顆粒組成；墨水溶劑為301:時乙酸乙酯飽和水溶液；添加劑為濃度為5被％聚乙烯吡咯烷酬洛液，占墨水總體積的1 %。
[0039]金包銀納米顆粒的合成:將100 V [的10被％酒石酸溶液和50 “的10被％的硝酸銀溶液加入到1此水中，在室溫下攪拌至顏色從白色到無色，得到混合溶液六；將49“的0.111101/1的抗壞血酸和49 V I的511111101/1的碘化鉀混合，加入到體積為抗壞血酸溶液1000倍的801:的水中，攪拌均勻，得到混合溶液8 ；將混合溶液八注入到混合溶液8中，均勻攪拌，使黃色的反應(yīng)溶液在1001:保持1卜，得到粗品，經(jīng)水和無水乙醇洗滌后，采用離心和真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)收集，得到單分散性多面體狀銀納米顆粒。將5此的聚乙烯吡咯烷酮(0.1^% )注入制備得到的單分散性多面體狀銀納米顆粒，加入10 V [的二乙胺，再加入2000 V I維生素(:(0.11)，得到溶液匕將3^1聚乙烯吡咯烷酮(0.1^% )、200 V I碘化鉀(0.011)與200仏氯金酸(0.011)混合到10^1水中得到溶液0。將溶液0緩慢加入快速攪拌的溶液￠:中。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心收集，即可以得到單分散性多面體狀金包銀納米顆粒。
[0040]墨水的制備:將墨水活性組分采用21！的超聲分散在墨水溶劑和添加劑中，然后用濾膜孔徑為1 VIII的過濾器將雜質(zhì)濾除。
[0041〕 電極的印刷:將墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印基底材質(zhì)為聚甲基丙烯酸酯，打印溫度為401:；將噴墨打印后的打印基底，放入150皿尺寸真空干燥器中，并放入裝有加[水合肼的小燒杯，打開機械泵，抽真空至1000帕關(guān)掉機械泵，然后加熱到1101，經(jīng)過3匕取出，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用單分散性多面體狀銀納米顆粒-氧化石墨烯制成的墨水可用于噴墨印刷，得到具有高透明性的圖案。
[0042]實施例4
[0043]金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分、溶劑和添加劑；墨水活性組分的質(zhì)量占總質(zhì)量的16%，由質(zhì)量比為1.5的液相剝離法獲得的石墨烯與金包銀納米顆粒組成；墨水溶劑為水；添加劑為濃度為10被％聚乙烯吡咯烷酮溶液，占墨水總體積的0.
[0044]金包銀納米顆粒的合成:將200 111的10被％酒石酸溶液和80 “的10被％的硝酸銀溶液加入到1.501水中，在室溫下攪拌至顏色從白色到無色，得到混合溶液八；將80 V [的0.111101/1的抗壞血酸和80 V [的5^01/1的碘化鉀混合，加入到體積為抗壞血酸溶液1000倍的801:的水中，攪拌均勻，得到混合溶液8 ；將混合溶液八注入到混合溶液8中，均勻攪拌，使黃色的反應(yīng)溶液在1001:保持1卜，得到粗品，經(jīng)水和無水乙醇洗滌后，采用離心和真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)收集，得到單分散性多面體狀銀納米顆粒。將5此的聚乙烯吡咯烷酮(0.1^% )注入制備得到的單分散性多面體狀銀納米顆粒，加入10 V [的二乙胺，再加入2000 V I維生素(:(0.11)，得到溶液匕將3^1聚乙烯吡咯烷酮(0.1^% )、200 V I碘化鉀(0.011)與200仏氯金酸(0.011)混合到10^1水中得到溶液0。將溶液0緩慢加入快速攪拌的溶液￠:中。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心收集，即可以得到單分散性多面體狀金包銀納米顆粒。
[0045]墨水的制備:將墨水活性組分采用111的超聲分散在墨水溶劑和添加劑中，然后用濾膜孔徑為1.2 V?。?！的過濾器將雜質(zhì)濾除。
[0046]電極的印刷:將墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印基底材質(zhì)為聚甲基丙烯酸酯，打印溫度為401:；將噴墨打印后的打印基底，放入150皿尺寸真空干燥器中，并放入裝有1此氫溴酸的小燒杯，打開機械泵，抽真空至1000帕關(guān)掉機械泵，然后加熱到1101，經(jīng)過3匕取出，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用單分散性多面體狀銀納米顆粒-氧化石墨烯制成的墨水可用于噴墨印刷，得到具有高透明性的圖案。
[0047]實施例5
[0048]金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分、溶劑和添加劑；墨水活性組分的質(zhì)量占總質(zhì)量的16%，由質(zhì)量比為1.5的液相剝離法獲得的石墨烯與金包銀納米顆粒組成；墨水溶劑為水；添加劑為濃度為10被％聚乙烯吡咯烷酮溶液，占墨水總體積的0.
[0049]金包銀納米顆粒的合成:將50仏的0.311101/1的檸檬酸鈉溶液和45 “的0.111101/1的硝酸銀溶液溶解在50此的水中，再加入100 ^ [的30被％的過氧化氫溶液，大力攪拌，再注入2000 V I的0.111101/1的冰的硼氫化鈉，30111111后將樣品進行離心分離，用水和乙醇洗滌多次后，干燥，得到樣品前驅(qū)物；把所有樣品前驅(qū)物分散在5此水中，之后加入0.11111的5界1:%的？乂？和0.11111的0.511101/1的抗壞血酸，然后慢慢加入0.61111的0.111101/I的硝酸銀，慢慢攪拌；再加入300 V I的0.111101/1的檸檬酸鈉，然后緩慢加入含有60 V I的0.111101/1的硝酸銀和900 的0.1^1/1的檸檬酸鈉混合液。繼續(xù)反應(yīng)進行1個小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心和真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，干燥，得到單分散性片狀銀納米顆粒。將1此的聚乙烯吡咯烷酮(50% )注入到上述單分散性片狀銀納米顆粒，加入50 V I的三乙胺，再加入500 V I維生素0(11)，得到溶液0。將0.81111聚乙烯吡咯烷酮(2^% ),200 ^1碘化鉀(0.11)與50仏氯金酸(0.11)混合到3^1水中得到溶液0。將溶液0緩慢加入快速攪拌的溶液中。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心收集，即可以得到單分散性片狀金包銀納米顆粒。
[0050]墨水的制備:將墨水活性組分和添加劑采用處的超聲分散在墨水溶劑中，然后用濾膜孔徑為0.8 V?。。〉倪^濾器將雜質(zhì)濾除。
[0051]電極的印刷:將墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印基底材質(zhì)為聚丙烯，打印溫度為401:；將噴墨打印后的打印基底，放入150皿尺寸真空干燥器中，并放入裝有加[氫溴酸的小燒杯，打開機械泵，抽真空至1000帕關(guān)掉機械泵，然后加熱到1101，經(jīng)過3匕取出。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，得到具有高透明性的圖案。
[0052]實施例6
[0053]金包銀-石墨烯基水性墨水的組成包括墨水活性組分和溶劑；墨水活性組分的質(zhì)量占總質(zhì)量3.8%，由液相剝離法獲得的氧化石墨烯組成；墨水溶劑為水。
[0054]墨水的制備:將墨水活性組分采用處的超聲分散在墨水溶劑中，然后用濾膜孔徑為0.8 V III的過濾器將雜質(zhì)濾除。
[0055]電極的印刷:將墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印基底材質(zhì)為聚丙烯，打印溫度為501:；將噴墨打印后的打印基底，放入150皿尺寸真空干燥器中，并放入裝有加[氫碘酸的小燒杯，打開機械泵，抽真空至1000帕關(guān)掉機械泵，然后加熱到1201，經(jīng)過3匕取出。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，得到具有高透明性的圖案。
[0056]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所述的水性金包銀-石墨烯基墨水材料制成的墨水具有綠色環(huán)保、制備過程簡單、后處理溫度低的特點，并且可以獲得具有較好的透明圖案，可應(yīng)用在電子印刷材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【權(quán)利要求】
1.一種金包銀-石墨烯基水性墨水，其特征在于，其組成包括墨水活性組分、溶劑和添加劑；所述墨水活性組分為石墨烯與金包銀納米顆粒的復(fù)合物，或氧化石墨烯與金包銀納米顆粒的復(fù)合物；所述墨水活性組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% -30%，金包銀納米顆粒與石墨烯或氧化石墨烯的質(zhì)量比< 100，添加劑的體積為溶劑的0-2% ;所述石墨烯和氧化石墨烯的直徑小于2 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金包銀-石墨烯基水性墨水，其特征在于，所述石墨烯或氧化石墨烯為液相剝離法制得；所述溶劑為水或添加有機溶劑的水溶液，所述有機溶劑選自乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、四氫呋喃、乙酸乙醋、乙酸丁酯中的一種或兩種，添加的有機溶劑與水的體積比< I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金包銀-石墨烯基水性墨水，其特征在于，所述添加劑為濃度0.l_20wt%的聚乙烯吡咯烷酮溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金包銀-石墨烯基水性墨水，其特征在于，所述金包銀納米顆粒的粒徑小于500nm，且具有單分散性，所述的金包銀納米顆粒的形貌為多面體狀、片狀、棒狀、針狀或球狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金包銀-石墨烯基水性墨水，其特征在于，所述的多面體狀金包銀納米顆粒的制備方法為:1)將體積比為0.5-10的濃度為1_20被％的羧化物溶液和濃度為l_20wt%的硝酸銀溶液，加入到體積為硝酸銀溶液10-100倍的水中，室溫下攪拌至顏色從白色到無色，得到混合溶液A ；2)將體積比為1-100的0.01-lmmol/L的抗壞血酸溶液和0.5-50 ymol/L的碘化鉀溶液，加入到體積為抗壞血酸溶液100-1000倍的60-100°C的水中，攪拌均勻，得到混合溶液B ;3)加熱使混合溶液B沸騰后，將混合溶液A注入到混合溶液B中，混合溶液A與混合溶液B的體積比為1:1-1:100，均勻攪拌，使黃色反應(yīng)溶液在100°C保持反應(yīng)5min-3h后，得到粗品，經(jīng)水和無水乙醇洗滌后，采用離心收集，得到單分散性多面體狀銀納米顆粒；4)將0.lmL-5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% _5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液注入到0.01-1000 μ g單分散性多面體狀銀納米顆粒中，然后加入10-500 μ L的乙胺、二乙胺、或三乙胺，再加入10-2000 μ L濃度為0.1-2Μ的維生素C，得到溶液C ;5)將0.01_3mL質(zhì)量濃度為0.1 % -5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液、1-200 μ L濃度為0.01Μ-1Μ的碘化鉀溶液與1-200 μ L濃度為0.01Μ-1Μ的氯金酸溶液混合到0.1-1OmL水中得到溶液D ；6)將溶液D緩慢加入快速攪拌的溶液C中，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，離心收集，即得到單分散性多面體狀金包銀納米顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金包銀-石墨烯基水性墨水，其特征在于，所述片狀金包銀納米顆粒的制備方法為:1)將體積比為0.5-10的0.001-lmol/L的羧化物溶液和0.001-lmol/L的硝酸銀溶液，加入到體積為硝酸銀溶液100-10000倍的水中，大力攪拌并加入體積為硝酸銀溶液0.5-10倍的5-35?1:%的過氧化氫溶液，再注入體積為硝酸銀溶液1-20倍的0.01-lmol/L的硼氫化鈉溶液，5min_6h后離心分離，用水和乙醇洗滌，得到前驅(qū)物；2)將前驅(qū)物分散在水中得到前驅(qū)物分散液，前驅(qū)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-10%，然后在其中加入分子量為3000-12000的聚乙烯吡咯烷酮和抗壞血酸，使聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1_5%，抗壞血酸的濃度為0.l_2mol/L，最后再加入體積為前驅(qū)物分散液0.01-0.2倍的l-1000mmol/L的硝酸銀溶液，慢慢攪拌；3)向步驟2)的混合溶液中加入體積為前驅(qū)物分散液0.005-0.1倍的1-lOOOmmol/L的羧化物溶液，再緩慢加入體積為前驅(qū)物分散液0.1-500倍的1-1000臟0171的羧化物溶液和1-1000^01/1的硝酸銀溶液的混合液，混合液中羧化物溶液和硝酸銀溶液的體積比為0.5-10，繼續(xù)反應(yīng)0-4個小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，采用離心收集，得到單分散性片狀銀納米顆粒；幻將0.1^-50[質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1% -5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液注入到0.01-1000 V 8單分散性片狀銀納米顆粒中，然后加入10-500 ^1的乙胺、二乙胺、或三乙胺，再加入10-2000 ^1^^^0.1-21的維生素I得到溶液八；5)將0.01-34質(zhì)量濃度為0.1% -5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液、1-200 V I濃度為0.011-11的碘化鉀溶液與1-200 V I濃度為0.011-11的氯金酸溶液混合到0.1-101水中得到溶液8 ^6)將溶液8緩慢加入快速攪拌的溶液八中，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水、無水乙醇、丙酮洗滌后，離心收集，即得到單分散性片狀金包銀納米顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的金包銀-石墨烯基水性墨水，其特征在于，所述羧化物為丙二酸、琥珀酸、檸檬酸、酒石酸、檸檬酸鈉、異檸檬酸中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金包銀-石墨烯基水性墨水的制備方法，其特征在于，其具體操作步驟為:將石墨烯與金包銀納米顆粒、或者氧化石墨烯與金包銀納米顆粒分散在溶劑和添加劑中，超聲501=-24^然后用濾膜孔徑為0.5-2 的過濾器將雜質(zhì)濾除。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金包銀-石墨烯基水性墨水噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的噴墨打印透明的圖案化導(dǎo)電電極的方法為:將金包銀-石墨烯基水性墨水注入墨盒，利用打印機對打印基底進行打印，打印溫度控制在0-601:；將噴墨打印后的打印基底，放入裝有1-10?。還原性物質(zhì)的真空干燥器中，抽真空至真空表壓讀數(shù)? -0.1兆帕，然后加熱到70-1501:，經(jīng)過0.5-2處，取出，得到透明的圖案化導(dǎo)電電極； 所述打印基底的材質(zhì)為玻璃、氧化銦錫、聚二甲基硅氧烷、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚對苯二甲酸丁酯、聚碳酸樹脂、聚氨基甲酸乙酯中的一種； 所述還原性物質(zhì)為肼、水合肼、氨水、氫碘酸、氫溴酸中的一種或兩種。
【文檔編號】B41M5/00GK104479456SQ201410809715
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】李立宏, 宋延林, 冉為, 李風(fēng)煜 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所