一种用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶及其制备方法。本发明专利技术方法基于构建纤维增强复合以及采用碳纳米管增加传感灵敏性的思路，将石墨烯、海藻酸钠以及碳纳米管混合形成气凝胶后，在H4N2·H2O蒸汽气氛中进行还原反应，制备得到所述用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶。本发明专利技术的气凝胶具有高机械耐久性、良好弹性、结构连续性以及高灵敏度，通过控制氧化石墨烯、海藻酸钠以及碳纳米管配比的比例，控制了气凝胶的孔结构的规则度，形成了较为规则的网络，从而调控了气凝胶的机械性能，以及电阻变化响应性能；同时通过水合肼蒸汽的充分还原，使制备的气凝胶具有疏水性能。

A composite elastic aerogel of graphene / sodium alginate / carbon nanotube and its preparation method for strain sensor

The present invention discloses a kind of graphene / sodium alginate / carbon nanotube composite elastic aerogel for strain sensor and a preparation method. The method is based on the construction of fiber reinforced composite with carbon nanotubes and increase the sensitivity of sensing ideas, Shi Moxi, sodium alginate and carbon nanotube hybrid aerogels formed after the reduction reaction of H4N2 - H2O in steam atmosphere, prepared for the graphene / strain sensor of sodium alginate / carbon nanotube composite elastic aerogels. Gas gel of the invention has high mechanical durability, good elasticity, structural continuity and high sensitivity, by controlling the graphene oxide, sodium alginate and the ratio of the proportion of carbon nanotubes, the pore structure control of the aerogel rules, forming a more regular network, so as to control the mechanical properties of aerogels, and resistance in response to changes in performance; at the same time through the full steam hydrazine reduction, the preparation of aerogels with hydrophobic properties.

【技术实现步骤摘要】
一种用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶及其制备方法
本专利技术属于应变传感器材料领域，具体涉及一种石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶及其制备方法。
技术介绍
高弹性应变传感器由于其在结构健康检测、电子皮肤、可伸缩的太阳能电池以及压力分布分析等方面的应用，已经成为了人们研究的一个热点。迄今为止，弹性应变传感器一般通过使用炭黑、碳纳米管、石墨烯、纳米线、纳米颗粒以及它们的复合纳米结构组织来制造。如GongShu，SchwalbWillem等人通过将超薄金纳米线浸渍的薄纸夹在两个薄的聚二甲基硅氧烷片之间，构建出高灵敏度，灵活的压力传感器（GongS,SchwalbW,WangY,etal.Awearableandhighlysensitivepressuresensorwithultrathingoldnanowires[J].NatureCommunications,2014,5(2):3132.）。DarrenJ.Lipomi等人报告了一种透明的，导电的单层碳纳米管的喷涂膜，可以通过沿着每个轴施加应变来拉伸，然后释放该应变。该方法在纳米管中产生类似弹簧的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将海藻酸钠溶液、氧化石墨烯溶液以及碳纳米管悬浮液混合后，搅拌均匀，冷冻干燥，得到复合气凝胶；（2）将得到的复合气凝胶置于H4N2·H2O蒸汽气氛中进行还原反应，反应结束后静置通风，得到所述用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将海藻酸钠溶液、氧化石墨烯溶液以及碳纳米管悬浮液混合后，搅拌均匀，冷冻干燥，得到复合气凝胶；（2）将得到的复合气凝胶置于H4N2·H2O蒸汽气氛中进行还原反应，反应结束后静置通风，得到所述用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述海藻酸钠溶液、氧化石墨烯溶液以及碳纳米管悬浮液的浓度均为1～10mg/L。3.根据权利要求1所述的一种用于应变传感器的石墨烯/海藻酸钠/碳纳米管复合弹性气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氧化石墨烯溶液、海藻酸钠溶液以及碳纳米管悬浮液的混合量按质量比：氧化石墨烯：海藻酸钠：碳纳米管=20：10～1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟明锋，吴文刚，张志杰，张腾飞，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44