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Large-scale, and ultra-long silver nanowire via polyol process with successive multistep growth and characterization = 연속적인 폴리올 공정을 통한 고 종횡비 은나노 선과 그 응용에 관한 연구
서명 / 저자 Large-scale, and ultra-long silver nanowire via polyol process with successive multistep growth and characterization = 연속적인 폴리올 공정을 통한 고 종횡비 은나노 선과 그 응용에 관한 연구 / Jin-Hwan Lee.
저자명 Lee, Jin-Hwan ; 이진환
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2012].
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초록정보

Nanostructures including quantum dot, nanoparticles, carbon-nanotube (CNT), graphene, and nanowires have been extensively studied and explored for applications such as optical devices, electrical device, and biosensors due to their promising characteristics. One dimensional noble metal nanowires are vigorously applied through their unique properties which cannot be found in bulk state. For instance, Silver nanowires have been extensively studied since they play important roles in practical devices. Among the various strategies for Ag nanowire synthesis, polyol process is regarded as an ideal method due to such advantages as rapidity, high yield ratio and repeatability. In spite of these advantages, controlling the length is difficult and the aspect ratio of a silver nanowire is usually limited to 100 ~ 400. In this study, we developed a novel approach to synthesize longer and higher aspect ratio Ag nanowires with higher yield. First, We performed extensive parametric studies to find the optimum condition for ultra-long Ag nanowire synthesis by controlling external conditions, such as different types and combinations of stir bar, RPM, sonication effect and injection speed. Second, a novel synthesis approach called a successive multi-step growth (SMG) is introduced to increase the aspect ratio of silver nanowire even further. It has been confirmed that the silver nanowire, after its initial growth, can continue to grow as long as the Ag-ion rich condition is repeatedly provided. Through the scheme of a SMG method, we successfully obtained extremely high aspect ratio (1000 to 3000) silver nanowires of 300 μm in length with 150 nm diameter. This value is almost an order of magnitude enhancement from previous work and such nanowires are expected to be particularly valuable for flexible and transparent electrodes. Moreover, the mean length of silver nanowires also increased. The production of ultra-long metal nanowires at a large scale has significant impact on their potential application in flexible transparent conductors.

양자 점, 나노 입자, 탄소 나노튜브 그리고 나노 선을 포함한 나노구조물들은 그들의 광학적, 전기적 그리고 기계적으로 유망한 특성들로 인해 광범위하게 연구 되어 왔으며 다양한 응용에 적용되어 왔다. 특히 1차원 구조를 갖는 귀금속 나노 선은 자연 상태에서는 찾아볼 수 없는 고유한 특성으로 인해 실용적인 장치에서 중요한 역할을 할 것이라 여겨진다. 그럼에도 불구하고, 나노선의 길이를 제어하는 것은 어려운 일이며 일반적으로 은 나노선의 종횡비는 100~400으로 제한 되어 왔다. 본 연구에서는 높은 수율과 기존에 개발되지 못했던 고 종횡비의 나노선을 합성하는 새로운 접근방식을 제안한다. 첫째, 합성 과정에서 영향을 줄 수 있는 용액내의 교반 속도, 용액 주입 속도, 주입용액의 상태 등을 제어하여 최적화된 조건을 찾는 광범위한 연구를 수행하였다. 이를 통하여 합성과정에서 발생하는 불필요한 나노 입자의 양을 줄이고 1회 합성 시 종횡비를 극대화 할 수 있는 조건을 제시한다. 둘째, 연속적인 성장 공정이라는 새로운 합성 방법을 통해 기존에 제시되지 못했던 종횡비를 갖는 나노선을 개발 하였다. 이는 은 이온이 연속적으로 풍부하게 제공되는 환경을 만들어 줌으로써 나노선의 지속적인 성장을 도왔다. 결과적으로, 성공적으로 매우 높은 종횡비 (1000~3000)를 갖는 150 나노미터 직경, 길이 300 마이크로미터 내외의 은나노 선을 얻을 수 있었으며 이 값은 유연하고 투명한 전극 개발에 도움이 될 것이라 예상된다. 더욱이 대량생산이 가능한 환경조절을 통해, 잠재적인 응용에 있어 상당한 영향을 미칠 것이라 여겨진다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MME 12080
형태사항 iv, 38 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이진환
지도교수의 영문표기 : Seung-Hwan Ko
지도교수의 한글표기 : 고승환
Including Appendix
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공,
서지주기 References : p. 33-36
주제 Silver nanowire
Successive multistep growth methd
high aspect ratio
Polyol process
transparent electrode
은 나노선
연속공정
고 종횡비
폴리올 공정
투명전극
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