中國粉體網(wǎng)訊 碳納米材料基透明導電膜的透光及導電性能雖無明顯優(yōu)勢,，但其突出的化學穩(wěn)定性、良好的基底貼合性、優(yōu)異的機械柔性,，以及可以大量制備并適合連續(xù)化制膜的優(yōu)勢使其在新型透明導電膜,，特別是柔性透明導電膜研究領域仍占有重要的地位。
碳納米管基透明導電膜的制備方式主要分為干法和濕法2種,。干法是指直接通過化學氣相沉積(CVD)生長碳納米管薄膜或者由碳納米管陣列拉成薄膜,；而濕法是指將碳納米管分散在合適的溶劑中，通過液相成膜的方法沉積在相應基底上,。
目前制備CNTs-TCF的方法較多，分為濕法和干法制備,。濕法合成主要指采用CNTs均勻分散溶液進行薄膜制備,，包含真空抽濾、浸涂,、噴涂,、旋涂、電沉積和噴墨打印等,；干法制備包括氣溶膠直接合成法,，超陣列提拉法等。目前,，快速高效,、連續(xù)制備大面積柔性薄膜是CNTs-TCF制備發(fā)展的主要趨勢。
濕法制備
真空抽濾法
自從2004年Wu等報道了用抽濾法制備CNT-TCFs后,，各種CNT-TCFs的制備方法迅速成為科研人員研究的熱點,。該小組用十二烷基磺酸鈉(SDS)分散CNTs，然后通過真空抽濾的方法將CNTs均勻地沉積在濾膜上形成薄膜,，洗去SDS,，最后將形成的薄膜轉移到透明基底上得到CNT-TCFs。根據(jù)這種方法可以在不同的基底上制備直徑達10cm,、兼具透光性及導電性的CNT薄膜,。50nm厚薄膜的透光率可達70%，電阻率為30Ω/sq,。
浸涂法
浸涂法就是將基底浸入CNTs分散液中使CNTs吸附于基底上,，待干燥后自然成膜。Andrade等以Hipco法和CVD法制備的單壁碳納米管(SWCNTs),、雙壁碳納米管(DWCNTs)和多壁碳納米管(MWCNTs)為原料,，對比研究了4種成膜方式（浸涂法、噴涂法,、真空抽濾法和電沉積法）,，發(fā)現(xiàn)用浸涂法制得的薄膜相對較光滑、均勻；SWCNTs薄膜表現(xiàn)出最低的表面電阻,，很有希望在太陽能電池方面得到應用,。
噴涂法
噴涂法是將CNTs分散液直接噴于基底上的工藝，成膜效率非常高,，適合制備大面積薄膜,，薄膜厚度可以通過控制噴涂流量、時間和溶液濃度進行良好控制,。
Tenent等采用超聲波噴涂法制備出粗糙度小于3nm的超平滑CNT-TCFs,，非常適用于光電子器件。現(xiàn)在美國Eikos公司已經(jīng)使用該方法實現(xiàn)了大規(guī)模商業(yè)生產,，制備出大面積CNT-TCFs,，導電率和透光性完全可與傳統(tǒng)ITO媲美，顯示出強大的生產效率,。
旋涂法
旋涂法是一種常用的有機薄膜成膜工藝,，現(xiàn)在也常用于制備CNT-TCFs。將透明基底吸在高速旋轉的轉盤上,，在轉盤旋轉的過程中將CNTs分散液滴在基底上,，使溶液在離心力作用下在基底上鋪展成膜，高效快捷,，并可通過控制旋涂的轉速和時間來控制薄膜厚度,。
旋涂法制備的薄膜非常均勻，且能達到很薄的程度,。但是揮發(fā)性的溶劑在旋涂的過程中比較容易揮發(fā),。
電沉積法
Andrade等經(jīng)過比較幾種成膜工藝指出，電沉積法是目前最有前途的成膜工藝,，原因是電沉積法得到的薄膜均勻,、光潔，并且可將CNTs牢牢地沉積下來,，成膜速度快且可以重復利用,，在需要將CNTs沉積在復雜形狀的應用中顯示出巨大的潛力。
噴墨打印
2005年魏飛等用噴墨打印機將多壁碳納米管分散液打印在紙上,，得到了導電性能良好且與紙結合力牢固的碳納米管膜,。隨后，噴墨打印技術由于不需經(jīng)過光刻就能制備出各種復雜圖案,，并且對材料的利用率高等優(yōu)點,，近幾年來受到了廣泛關注。
干法制備
氣溶膠直接合成法
Fraser等提出了氣溶膠直接合成法,，將氣相沉積爐中生成的CNTs氣溶膠打在透明聚合膠帶上后有柱狀瓦解為平坦的膜狀,，生成CNTs-TCF,。
該方法制得的CNTs-TCF的形貌及質量受到反應過程中諸多因素的影響，如化學氣相沉積爐的溫度,、載氣氫的流速,、柔性基底的繞行速度等。
氣溶膠直接合成法制膜速度快,，可以對膜的形態(tài)和線密度進行有效控制,，同時避免了CNT分散液的制備，提高了膜的質量,，簡化了制備過程,，但沉積膜的寬度受到反應爐出口處直徑的限制，不能用于制備寬度較大的CNTs-TCF的制備,。
超陣列提拉法
超陣列提拉法利用CNTs的可伸展性,，通過簡單的工藝制作CNTs-TCF。超順排碳納米管陣列(SA-CNT)在經(jīng)過退火處理后,，CNT的陣列方向由垂直變?yōu)樗健?/p>
超陣列提拉法與濕法合成法相比，工藝簡單,，CNT利用率高,，費用低，成膜質量高,，可用于工業(yè)化批量生產,。但其對CNT陣列的質量要求比較高。
參考來源：
寧靜.基于碳納米材料的柔性透明導電薄膜研究進展
于飛.柔性碳納米管透明導電薄膜國內外研究進展
張靜.碳納米管透明導電薄膜制備技術的研究進展
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）
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