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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料,具体涉及一种bi-ene/pdms复合膜及其制备方法与应用。
技术介绍
1、可穿戴柔性微电子器件由于其能够附着在人体皮肤上实现一系列人机交互的应用而受到人们的极大关注。摩擦电纳米发电机(teng)可以将人体运动产生的机械能转化为电能来为微电子器件供电,引起了广泛的研究。聚二甲基硅氧烷(pdms)作为一种耐腐蚀、疏水、质轻且生物相容性好的弹性体材料,已被广泛用作teng的负极材料。然而,在基于纯pdms制备的teng中,所产生的电子倾向于与正电荷重新结合,这导致基于聚合物制备的典型teng的不良性能。大多数teng由于其较弱的电输出性能和机械性能而被限制其在可穿戴和柔性微电子器件中的应用。在这其中,能够产生大电势差、高电流的高电负性和导电性电极材料对于有效地从人体肌肉运动中收集电能是非常重要的。
2、目前已经报道了许多对基于pdms膜制备的teng进行改善以提高其电性能的研究,其中,通过填充纳米材料(如ag纳米颗粒、batio3颗粒、碳纳米管和氧化石墨烯片)对pdms薄膜内部进行改性以提高teng的电容是一种非常有效的方法。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术目的在于提供一种bi-ene/pdms复合膜及其制备方法与应用,该bi-ene/pdms复合膜具有较强的电输出性能和柔性,可作为摩擦电纳米发电机应用于电子皮肤。
2、本专利技术采用的技术方案如下:
3、一种bi-ene/pdms复合膜的制备方法,包括以下步骤:
...【技术保护点】
1.一种Bi-ene/PDMS复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1具体为:将BiCl3溶解在2-乙氧基乙醇中,得到BiCl3的2-乙氧基乙醇溶液,将所述BiCl3的2-乙氧基乙醇溶液在120℃的油浴中搅拌30分钟,并在N2气氛下冷却至室温;然后,滴加NaBH4水溶液,在N2保护下搅拌,过滤去滤液,将产物用水和乙醇洗涤,真空下干燥,得到Bi-ene纳米片。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,BiCl3、2-乙氧基乙醇溶液和NaBH4水溶液的用量比为1.5mmol:50mL:20mL。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,Bi-ene纳米片、PDMS弹性体与固化剂的质量比为(1-10):1000:10000。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述水和乙醇的混合溶剂中,水和乙醇的体积比为1:1。
6.权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的Bi-ene/PDMS复合膜。
7.一
8.根据权利要求1所述的摩擦电纳米发电机,其特征在于,所述离子水凝胶电极的制备方法为:在搅拌下将MBA、AAM、(NH4)2S2O8和CMC添加到LiCl溶液中,得到混合物,将所述混合物导入模具,滴加TEMED,50℃热处理30min,得所述离子水凝胶电极。
9.根据权利要求8所述的摩擦电纳米发电机,其特征在于,LiCl溶液的浓度为3mol/L,所述混合物中,MBA、AAM、(NH4)2S2O8、CMC和LiCl的用量比为0.0076g:0.2005g:0.0020g:0.0206g:5mL,所述TEMED与所述混合物的用量比为1:100。
10.权利要求7-9任一项所述的摩擦电纳米发电机在制备可穿戴柔性微电子器件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种bi-ene/pdms复合膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1具体为:将bicl3溶解在2-乙氧基乙醇中,得到bicl3的2-乙氧基乙醇溶液,将所述bicl3的2-乙氧基乙醇溶液在120℃的油浴中搅拌30分钟,并在n2气氛下冷却至室温;然后,滴加nabh4水溶液,在n2保护下搅拌,过滤去滤液,将产物用水和乙醇洗涤,真空下干燥,得到bi-ene纳米片。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,bicl3、2-乙氧基乙醇溶液和nabh4水溶液的用量比为1.5mmol:50ml:20ml。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤s2中,bi-ene纳米片、pdms弹性体与固化剂的质量比为(1-10):1000:10000。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述水和乙醇的混合溶剂中,水和乙醇的体积比为1:1。
【专利技术属性】
技术研发人员:王敏敏,陈清林,汤艳峰,孙同明,王金,王淼,崔会会,
申请(专利权)人:南通大学,
类型:发明
国别省市:
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