The invention provides a preparation method of micro nano engine, including: A) deposited on the porous metal template, then the conductive template; B) electrolyte solution will contain graphene oxide as the first electroplating solution on the conductive template as the working electrode in three electrode system plating in graphene oxide plating deposition pool to the hole on the inner wall of the conductive template; C) containing electrolyte solution as second permanganate ion plating solution in step B), the inner wall of the plating tank three electrode system to remove the first plating solution in the electrochemical reduction of manganese dioxide deposition to the conductive template; D) to remove the metal layer on the conductive template and a conductive template get the micro nano engine. The invention uses the cathode electrochemical reduction deposition method to prepare the micro nano engine. In low concentration hydrogen peroxide fuel, it has a high speed of movement. It has great application prospects in the field of biomedicine and environmental management.
【技术实现步骤摘要】
一种微纳米发动机及其制备方法
本专利技术涉及微纳米材料与器件
,尤其是涉及一种微纳米发动机及其制备方法。
技术介绍
人造的可以自驱动的微纳米发动机是当前微纳米技术和材料科学研究的热点。这些能够自驱动的微纳米机器人和微纳米发动机等能够为生物医学和环境问题提供新的解决方法和思路。早在半个多世纪前,著名美国物理学家Feynman就提出了发展可以自由运动的微纳米装置的概念。最早在2002年,美国哈佛大学的Whitesides等人以铂薄膜催化分解过氧化氢溶液产生的氧气泡作为推动力,对漂浮在水面上的厘米级的漂浮物,实现了自推进。随后,一系列形态各异,具有不同推进机制和功能的微纳米发动机得以发展。自电泳和自扩散泳原理推进的双节杆状纳米马达最先被发展起来,但是它们不能在高离子浓度溶液中运动,所以气泡推进的微纳米马达又得到了发展。德国的Schmidt等人采用电子束蒸发沉积设备制备了多种管状的微米发动机,并且验证了它们在环境和生物医学等方面的应用。美国加州大学的Wang等人使用电化学沉积的方法发展了一些管状的铂推进的微米级的发动机。直到现在为止大部分自推进的催化微纳米发动机都得依赖高催化活性的铂作为催化剂来推进。由于铂金属的稀有,昂贵和在多种生理溶液与自然水体中容易失活等缺点,人们开始开发其他材料来替代铂作为微纳米发动机的催化剂。由于二氧化锰材料具有比较好的环境兼容性,不容易失活,同时也能催化双氧水分解,自2011年以来,人们陆续开发了多种基于二氧化锰催化的微纳米发动机。二氧化锰催化双氧水分解的活性没有铂催化剂高,这类微纳米发动机通常效率低,速度慢,或者需要较高浓度的双 ...
【技术保护点】
一种微纳米发动机的制备方法,其特征在于,包括:A)在多孔模板上沉积金属,得到导电模板;B)将包含氧化石墨烯的电解质溶液作为第一电镀液,在以导电模板作为工作电极的三电极体系电镀池中将氧化石墨烯电镀沉积至导电模板的孔内壁上;C)将包含高锰酸根离子的电解质溶液作为第二电镀液,在步骤B)去除第一电镀液的三电极体系的电镀池中电还原沉积二氧化锰至导电模板的孔内壁上;D)去除所述导电模板上的金属层以及导电模板,得到微纳米发动机。
【技术特征摘要】
1.一种微纳米发动机的制备方法,其特征在于,包括:A)在多孔模板上沉积金属,得到导电模板;B)将包含氧化石墨烯的电解质溶液作为第一电镀液,在以导电模板作为工作电极的三电极体系电镀池中将氧化石墨烯电镀沉积至导电模板的孔内壁上;C)将包含高锰酸根离子的电解质溶液作为第二电镀液,在步骤B)去除第一电镀液的三电极体系的电镀池中电还原沉积二氧化锰至导电模板的孔内壁上;D)去除所述导电模板上的金属层以及导电模板,得到微纳米发动机。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A)所述金属选自金、钛、铝、铁、铜和镍中的一种或几种;所述多孔模板为聚碳酸酯膜或阳极氧化铝膜。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯;所述氧化石墨烯的浓度为0.01~1mg/mL。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第二电镀液为高锰酸钾溶液或高锰酸钾溶液和硝酸银的混合溶液。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述高锰酸钾溶液的浓...
【专利技术属性】
技术研发人员:王少彬,叶恒,孙红旗,敖志敏,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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