高透明的柔性金纳米纤维膜

doi:10.7503/cjcu20141072

高等学校化学学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (4): 614.doi: 10.7503/cjcu20141072

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高透明的柔性金纳米纤维膜

孔壮¹, 鹿现永¹, 朱英¹(), 江雷^1,²

1. 北京航空航天大学仿生界面科学与技术教育部重点实验室, 化学与环境学院, 北京 100191
2. 中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室, 北京 100190

收稿日期:2014-12-05 出版日期:2015-04-10 发布日期:2015-03-27
作者简介:联系人简介: 朱英, 女, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事功能纳米材料及其电化学性能研究. E-mail: zhuying@buaa.edu.cn
基金资助:
国家“八六三”计划项目(批准号: 2012AA030305)、国家“九七三”计划项目(批准号: 2012CB933200)和国家自然科学基金(批准号: 51273008, 51473008)资助

High-transparent and Flexible Au Nanofiber Films^†

KONG Zhuang¹, LU Xianyong¹, ZHU Ying^1,^*(), JIANG Lei^1,²

1. Key Laboratory of Bio-Inspired Smart Interfacial Science and Technology of Ministry of Education,School of Chemistry and Environment, Beihang University, Beijing 100191, China
2. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China

Received:2014-12-05 Online:2015-04-10 Published:2015-03-27
Contact: ZHU Ying E-mail:zhuying@buaa.edu.cn
Supported by:
† Supported by the National High Technology Research and Development Program of China(No.2012AA030305), the National Program on Key Basic Research Project of China(No.2012CB933200) and the National Natural Science Foundation of China(No.51273008)

摘要/Abstract

摘要：

通过静电纺丝技术与离子溅射镀膜法, 以电纺聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模板, 制备了高透明的柔性金(Au)纳米纤维膜. 研究表明, 该柔性Au纳米纤维膜呈现无规网状分布, 纤维的平均直径为291~322 nm. 当Au的溅射时间为75 s时, 所得薄膜的可见光透过率为92%, 近红外反射率为7%, 电阻率为2.9×10^-3Ω·cm. 该Au纳米纤维膜可转移到任何柔性基底上, 且显示出优异的柔韧性, 在弯曲500 次后其电阻率基本不变.

关键词: 静电纺丝, Au纳米纤维, 离子溅射, 高透明柔性导电膜

Abstract:

High-transparent and flexible Au nanofiber films were successfully fabricated by a combination of electrospinning technique and ion sputtering technology, in the presence of polyvinylpyrrolidone(PVP) nanofiber films as template. The as-prepared Au nanofiber films show typical interconnected nonwoven nanofiber networks, and the average diameters of Au nanofibers range from 291 nm to 322 nm. When sputtering time is 75 s, the average transmittance of the as-prepared Au nanofiber film in visible region is 92%, the reflectance in near infrared region is about 7%, and the resistivity is 2.9×10^-3 Ω·cm. Importantly, after 500 cycles of bending, the as-prepared Au nanofiber films show no obvious electrical degradation. The Au nanofiber films with transparent and near-IR reflective properties may provide promising applications for flexible liquid crystal displays, solar cells and flexible and transparent functional electronics.

Key words: Electrospinning, Au nanofiber, Ion sputtering, High-transparent flexible conducting film

中图分类号:

O614

TrendMD:

孔壮, 鹿现永, 朱英, 江雷. 高透明的柔性金纳米纤维膜. 高等学校化学学报, 2015, 36(4): 614.

KONG Zhuang, LU Xianyong, ZHU Ying, JIANG Lei. High-transparent and Flexible Au Nanofiber Films^†. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(4): 614.

图/表 5

Fig.1 Schematic illustration for fabrication of Au nanofiber films

Fig.2 SEM images of electrospun PVP nanofibers(A, B) and Au nanofiber films with sputtering time of 75 s(C), 90 s(D), 105 s(E) and 120 s(F)

Fig.3 XRD pattern(A), EDS spectrum(B) and corresponding elemental mapping(C) of Au nanofiber film

Fig.4 Transmittance spectra of Au nanofiber films in visible region(A) and reflection spectra of Au nanofiber film in near infrared region(B) Sputtering time/s: a. 75; b. 90; c. 105; d. 120.

Fig.5 Digital photos of conducting Au nanofiber film(A) and folded Au nanofiber film(B), sheet resistance of the Au nanofiber film at different bending cycles(C) and a digital photo of conducting Au nanofiber film after 500 cycles of bending(D) Sputtering time of the Au nanofiber film: 120 s.

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