عامل هاي موثر در سنتز نانوذره هاي نقره به روش احياي شيميايي براي كاربرد در قطعه هاي الكترونيكي چاپي

Printed electronics; Conductive ink; Silver nanoparticles (AgNPs); Chemical reduction synthesis

قطعه هاي الكترونيكي چاپي نسل جديدي از قطعه هاي الكترونيكي مي باشند كه داراي ويژگي هايي مانند هزينه پايين توليد، دوام بالا، روش هاي توليد دوست دار محيط زيست، زيست تخريب پذير بودن، مصرف انرژي پايين تر و بازده توليد بالاتر هستند. جزء اصلي در اين قطعه ها، جوهر رسانا است كه در آن به طور عموم از نانوذره هاي نقره به عنوان ماده رسانا، به دليل مقاومت الكتريكي پايين (رسانايي بالا) و مقاوم بودن در برابر اكسيدشدن در هوا استفاده مي شود. روش هاي متنوعي براي سنتز نانوذره هاي نقره ارايه شده كه هر كدام از اين روش ها برتري ها و كاستي هاي خاص خود را دارند. در ميان اين روش ها، روش احياي شيميايي به سبب سادگي روش توليد و هم چنين توانايي كنترل شكل و اندازه ي نانوذره ها با تغيير عامل هاي موثر در واكنش، يكي از متداول ترين روش هاي تهيه نانوذره هاي نقره است. در اين روش، نانوذره ها توسط احياي نقره نيترات با استفاده از احياكننده ايجاد شده و به منظور جلوگيري از تجمع نانوذره ها از پايداركننده نيز استفاده مي شود. در طول فرايند احيا، احياكننده الكترون به يون نقره (Ag) داده و آن را به نقره فلزي (Ag0) تبديل مي كند. در اين روش پارامترهاي زيادي روي اندازه و شكل نانوذره ها دخالت دادند هستند كه از جمله آن ها مي ت وان به دما، زمان واكنش، نوع و مقدار احياكننده و pH اشاره نمود. در اين پژوهش، پارامترهاي موثر در سنتز نانوذره هاي نقره به روش احياي شيميايي مورد بررسي قرار گرفته است و در قسمت پاياني مقاله، مروري بر تهيه جوهر رسانا داراي نانوذره هاي نقره براي كاربرد در قطعه هاي الكترونيكي چاپي انجام مي گيرد.

Printed electronics are a new generation of electronic devices, which have characteristics, such as, low manufacturing cost, long-time endurance, environmentally sustainable production methods, recycling, lower energy consumption, and higher efficiency. The main component of printed electronics is conductive ink. Silver nanoparticles (AgNPs) are commonly used as the conductive material in conductive ink due to its low electrical resistivity (high conductivity) and resistance to oxidation. AgNPs can be obtained by various methods which have both advantages and disadvantages. Among different methods to synthesize AgNPs, the chemical reduction method is the most common method for preparing AgNPs due to its simple production method and the ability to control the shape and size of NPs by varying the reaction parameters. In this method, AgNPs are obtained by reduction of silver nitrate using a reducing agent. Stabilizers are used to prevent aggregation and agglomeration of AgNPs. During chemical reduction, the reducing agent donates electrons to the silver ions (Ag+), causing silver to revert to its metallic form (Ag0). Many parameters such as temperature, reaction time, type and content of reducing agent, and pH have affected the size and shape NPs. In this paper, at first, synthesis of AgNPs by chemical reduction method is investigated with a focus on the effective parameters in the process and in the final section, a review on the preparation of conductive ink containing AgNPs for printed electronics applications is done.