Полиольный синтез серебряных нанопроволо и их применение при получении прозрачных электродов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучен процесс синтеза тонких серебряных нанопроволок полиольным методом и показана их пригодность для формирования прозрачных электродов. Определено влияние ступенчатого нагрева реакционной системы на положение и форму полосы поглощения, связанной с проявлением поверхностного плазмонного резонанса образующихся серебряных наноструктур. Методом рентгенофазового анализа установлено, что материал не содержит кристаллических примесей и имеет гранецентрированную кубической решетку. По данным растровой и просвечивающей электронной микроскопии, основная фракция представляет собой протяженные наноструктуры длиной 10–15 мкм (но встречаются и структуры длиной до 20 мкм) характерной для серебряных нанопроволок дугообразной формы. Показано, что полученные Ag-нанопроволоки очень тонкие, их диаметр составляет ~35–45 нм. В составе материала также присутствует некоторое количество микростержней длиной 1–3 мкм, диаметр которых растет от 70 до 150 нм при уменьшении длины. В меньшем количестве встречается и примесь из нульмерных частиц, представляющих собой полиэдры различной сложности. Методом атомно-силовой микроскопии изучена поверхность пленки на основе полученных серебряных нанопроволок, а также выполнена оценка диаметра отдельной серебряной нанопроволоки. Изучены оптические свойства и поверхностное сопротивление пленок на основе полученных серебряных нанопроволок. Установлено, что увеличение пропускания при 550 нм от 73.9 до 90.3% сопровождается ростом величины сопротивления от 25 до 146 Ом/кв.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. П. Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: n_simonenko@mail.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

Т. Л. Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: n_simonenko@mail.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

Ф. Ю. Горобцов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: n_simonenko@mail.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

П. В. Арсенов

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: n_simonenko@mail.ru
Россия, 141701, Долгопрудный, Московская область, Институтский пер., 9

И. А. Волков

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: n_simonenko@mail.ru
Россия, 141701, Долгопрудный, Московская область, Институтский пер., 9

Е. П. Симоненко

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: n_simonenko@mail.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

Список литературы

  1. Shukla D., Liu Y., Zhu Y. // Nanoscale. 2023. V. 15. № 6. P. 2767. https://doi.org/10.1039/D2NR05840E
  2. Zhang L., Song T., Shi L. et al. // J. Nanostructure Chem. 2021. V. 11. № 3. P. 323. https://doi.org/10.1007/s40097-021-00436-3
  3. Yang J., Yu F., Chen A. et al. // Adv. Powder Mater. 2022. V. 1. № 4. P. 100045. https://doi.org/10.1016/j.apmate.2022.100045
  4. Shen J.-J. // Synth. Met. 2021. V. 271. P. 116582. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2020.116582
  5. Zhao W., Jiang M., Wang W. et al. // Adv. Funct. Mater. 2021. V. 31. № 11. https://doi.org/10.1002/adfm.202009136
  6. Kiruthika S., Sneha N., Gupta R. // J. Mater. Chem. A. 2023. V. 11. № 10. P. 4907. https://doi.org/10.1039/D2TA07836H
  7. Huang L., Chen X., Wu X. et al. // Flex. Print. Electron. 2023. V. 8. № 2. P. 025021. https://doi.org/10.1088/2058-8585/acdb84
  8. Lee J., Lee Y., Ahn J. et al. // J. Mater. Chem. С. 2017. V. 5. № 48. P. 12800. https://doi.org/10.1039/C7TC04840H
  9. Wang Y., Kong J., Xue R. et al. // Nano Res. 2023. V. 16. № 1. P. 1558. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4757-9
  10. Oh D.E., Lee C.-S., Kim T.W. et al. // Biosensors. 2023. V. 13. № 7. P. 704. https://doi.org/10.3390/bios13070704
  11. Jang J., Kim J., Shin H. et al. // Sci. Adv. 2021. V. 7. № 14. https://doi.org/10.1126/sciadv.abf7194
  12. Nguyen V.H., Papanastasiou D.T., Resende J. et al. // Small. 2022. V. 18. № 19. https://doi.org/10.1002/smll.202106006
  13. Elsokary A., Soliman M., Abulfotuh F. et al. // Sci. Rep. 2024. V. 14. № 1. P. 3045. https://doi.org/10.1038/s41598-024-53286-8
  14. Kumar D., Stoichkov V., Brousseau E. et al. // Nanoscale. 2019. V. 11. № 12. P. 5760. https://doi.org/10.1039/C8NR07974A
  15. Fan Z., Wang J., He L. et al. // Langmuir. 2023. V. 39. № 30. P. 10651. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.3c01264
  16. Preston C., Fang Z., Murray J. et al. // J. Mater. Chem. С. 2014. V. 2. № 7. P. 1248. https://doi.org/10.1039/C3TC31726A
  17. Zhu Y., Deng Y., Yi P. et al. // Adv. Mater. Technol. 2019. V. 4. № 10. https://doi.org/10.1002/admt.201900413
  18. Liao Q., Hou W., Zhang J. et al. // Coatings. 2022. V. 12. № 11. P. 1756. https://doi.org/10.3390/coatings12111756
  19. Shi L. // Micro Nano Lett. 2023. V. 18. № 1. https://doi.org/10.1049/mna2.12151
  20. Hemmati S., Harris M.T., Barkey D.P. // J. Nanomater. 2020. V. 2020. P. 1. https://doi.org/10.1155/2020/9341983
  21. Duan X., Ding Y., Liu R. // Mater. Today Energy. 2023. V. 37. P. 101409. https://doi.org/10.1016/j.mtener.2023.101409
  22. Wang Y.H., Yang X., Du D.X. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2019. V. 30. № 14. P. 13238. https://doi.org/10.1007/s10854-019-01687-1
  23. Fahad S., Yu H., Wang L. et al. // J. Mater. Sci. 2019. V. 54. № 2. P. 997. https://doi.org/10.1007/s10853-018-2994-9
  24. Fiévet F., Ammar-Merah S., Brayner R. et al. // Chem. Soc. Rev. 2018. V. 47. № 14. P. 5187. https://doi.org/10.1039/C7CS00777A
  25. Zhang P., Wyman I., Hu J. et al. // Mater. Sci. Eng., B. 2017. V. 223. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2017.05.002
  26. Araki T., Jiu J., Nogi M. et al. // Nano Res. 2014. V. 7. № 2. P. 236. https://doi.org/10.1007/s12274-013-0391-x
  27. Bergin S.M., Chen Y.-H., Rathmell A.R. et al. // Nanoscale. 2012. V. 4. № 6. P. 1996. https://doi.org/10.1039/c2nr30126a
  28. Coskun S., Aksoy B., Unalan H.E. // Cryst. Growth Des. 2011. V. 11. № 11. P. 4963. https://doi.org/10.1021/cg200874g
  29. Sun Y., Gates B., Mayers B. et al. // Nano Lett. 2002. V. 2. № 2. P. 165. https://doi.org/10.1021/nl010093y
  30. Basarir F., De S., Daghigh Shirazi H. et al. // Nanoscale Adv. 2022. V. 4. № 20. P. 4410. https://doi.org/10.1039/D2NA00560C
  31. Kaili Z., Yongguo D., Shimin C. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2016. V. 16. № 1. P. 480. https://doi.org/10.1166/jnn.2016.12158
  32. Lai X., Feng X., Zhang M. et al. // J. Nanoparticle Res. 2014. V. 16. № 3. P. 2272. https://doi.org/10.1007/s11051-014-2272-y
  33. Jiu J., Araki T., Wang J. et al. // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2. № 18. P. 6326. https://doi.org/10.1039/C4TA00502C
  34. Mao H., Feng J., Ma X. et al. // J. Nanoparticle Res. 2012. V. 14. № 6. P. 887. https://doi.org/10.1007/s11051-012-0887-4
  35. Lee E.-J., Chang M.-H., Kim Y.-S. et al. // APL Mater. 2013. V. 1. № 4. P. 042118. https://doi.org/10.1063/1.4826154
  36. Ha H., Amicucci C., Matteini P. et al. // Colloid Interface Sci. Commun. 2022. V. 50. P. 100663. https://doi.org/10.1016/j.colcom.2022.100663

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. УФ-Вид-спектры поглощения реакционной системы после ее ступенчатой термообработки в течение 30 мин при различных температурах (а) и рентгенограмма пленки на основе сформированных серебряных нанопроволок (б)

Скачать (149KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Микроструктура полученных серебряных нанопроволок (по данным РЭМ)

Скачать (996KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микроструктура полученных серебряных нанопроволок (по данным ПЭМ)

Скачать (712KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микроструктура полученных серебряных нанопроволок (по данным АСМ) (а–в) и профиль поперечного сечения (выделено белой линией на соответствующем топографическом изображении) для единичной нанопроволоки (г)

Скачать (439KB)
Метаданные
6. Рис. 5. УФ-Вид-спектры пропускания для стеклянной подложки и пленок на основе полученных серебряных нанопроволок (после вычитания сигнала от подложки) (а) и зависимость пропускания пленок при 550 нм от поверхностного сопротивления (б)

Скачать (135KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024