بهينه‌سازي سنتز نانوذرات نقره وچاپ يك الگوي رسانا

Optimization of the Silver Nanoparticles Synthesis and Printing a Conductive Pattern

در اين پژوهش، متغيرهاي اثرگذار بر سنتز نانو ذرات نقره به‌روش احياي شيميايي سبز بهينه‌سازي و يك الگوي رسانا با استفاده از نانو ذرات نقره ساخته شد. مواد اوليه مورد استفاده شامل نمك نقره ‌نيترات به‌عنوان منبع يون نقره، پلي‌وينيل‌پيروليدون به‌عنوان عامل پايداركننده سطحي و گلوكز به‌عنوان عامل احياكننده بود. متغير‌هاي موثر به‌وسيله آزمون‌هاي آماري تاگوچي، به‌منظور بررسي اثر متغير‌هاي سنتز بر شرايط بهينه و تحقق بخشيدن به كوچك‌ترين متوسط اندازه ذره مورد بررسي قرار گرفت. نانو ذرات نقره به‌دست آمده توسط آزمون پراش اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپي الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) مشخصه‌يابي شدند. كوچك‌ترين اندازه ذره را مي‌توان با اعمال سرعت افزودن 1/ 0 ميلي‌ليتر در دقيقه، دماي واكنش 90 درجه سانتي‌گراد، نسبت وزني (بر حسب گرم) گلوكز به نقره ‌نيترات 3 به 1، نسبت پلي‌وينيل‌پيروليدون به نقره ‌نيترات 2/3 به‌دست آورد. در شرايط ياد شده بر طبق انتظار اندازه ذرات 20 نانومتر به‌دست آمد و آزمون تأييد از نتايج ميكروسكوپي الكتروني روبش گسيل ميداني FESEM نيز نانو ذراتي با اندازه 25 نانومتر را نشان داد. در نهايت با استفاده از پودر سنتز شده الگوي رسانايي روي بستر شيشه چاپ شد. مقاومت الكتريكي الگوي چاپ شده 4-10×088/ 0 اهم سانتي‌متر به‌دست آمد.

In this study, the parameters affecting the synthesis of silver nanoparticles were optimized by green chemical reduction method to make a conductive pattern. The raw materials used in this study, include silver nitrate as a source of silver ions, polyvinylpyrrolidone as surface stabilizer, and glucose as the reducing agent. Effective parameters were investigated by Taguchi statistical design, to determine the optimum conditions and achieve the smallest average particle size. Silver nanoparticles were characterized by X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy. The smallest particle size can be applied by solution adding rate of 0.1 ml/min, temperature 90 °C, weight ratio of glucose to silver nitrate 3 g/g and weight ratio of Polyvinylpyrrolidone to silver nitrate 3.2 g/g. According to.our expectation 20 nm silver nanoparticles were obtained in this condition. FE-SEM confirmed the above results and showed nanoparticles with a size of 25 nm. Finally, A conductive pattern was printed on a glass substrate with synthesized powder. The electrical resistance of the printed pattern was 0.088× 10 -4 Ω.cm.