【技术实现步骤摘要】
基于柔性PU/PVDF复合纳米纤维纱的可穿戴摩擦发电机的制备方法
本专利技术属于纳米纤维材料领域，涉及一种基于柔性PU/PVDF复合纳米纤维纱的摩擦发电机的研究，具体涉及一种利用物理涂覆，共轭静电纺丝技术制备的具有双层同轴结构的柔性复合纳米纤维纱的可穿戴摩擦发电机。具体属于摩擦发电机制备领域。
技术介绍
近年来，信息高速发展，以往的石油、煤炭等能源已经满足不了现有的要求，能源和环境问题，也在不断影响着各国的经济发展。中国作为一个消费和生产能源的大国以及以煤炭等化石燃料为主要能源的国家，无时无刻不在面对着各式各样的能源危机和环境污染情况。发展新的移动能源迫在眉睫，是人们急需解决的拦路虎，现在要求能源拥有更高的效率、绿色、环保等特点。在这方面，科学家开始研究风能、太阳能等绿色能源，但由于科技的发展，人们对于能源的要求不仅仅局限于在固定的地区使用，而在于可以移动，随时随地使用。目前人们所使用的移动电源大多是蓄电池，可以移动，但是容量小、体积大、质量重的缺点却不容忽视。因此，无处不在的机械能走入人们的视线，研究人员不仅研究收...
【技术保护点】
1.一种基于柔性PU/PVDF复合纳米纤维纱的可穿戴摩擦发电机的制备方法，其特征在于步骤如下：/n（1）利用氧气等离子体对弹性长丝进行表面改性处理，处理时间30-60min；/n（2）将CNT粉末加入甲苯溶剂中，常温密封条件下进行强力超声处理，得到均匀分散的CNT分散液；然后加入聚合物，于60-100°C温度下磁力搅拌3 h-8 h得到均匀的碳纳米管/弹性聚合物导电分散液；/n（3）采用物理涂覆的方法，在（1）中处理后的弹性长丝表面涂覆（2）中配置的CNT/弹性聚合物导电分散液，使其均匀覆盖弹性长丝表面，得到导电性能良好的芯纱，作为摩擦发电机的其中一个电极；/n（4）利用共...
【技术特征摘要】
1.一种基于柔性PU/PVDF复合纳米纤维纱的可穿戴摩擦发电机的制备方法，其特征在于步骤如下：
（1）利用氧气等离子体对弹性长丝进行表面改性处理，处理时间30-60min；
（2）将CNT粉末加入甲苯溶剂中，常温密封条件下进行强力超声处理，得到均匀分散的CNT分散液；然后加入聚合物，于60-100°C温度下磁力搅拌3h-8h得到均匀的碳纳米管/弹性聚合物导电分散液；
（3）采用物理涂覆的方法，在（1）中处理后的弹性长丝表面涂覆（2）中配置的CNT/弹性聚合物导电分散液，使其均匀覆盖弹性长丝表面，得到导电性能良好的芯纱，作为摩擦发电机的其中一个电极；
（4）利用共轭静电纺纱装置将PVDF纺丝液牵伸成纳米纤维均匀包覆于步骤（3）的芯纱表面，得到PVDF纳米纤维纱；
（5）将聚乙二醇溶液涂覆于（4）得到的PVDF纳米纤维纱表面，涂覆厚度为5-50μm并干燥；
（6）以（5）中得到的纳米纤维纱为芯纱，利用共轭静电纺纱装置，将PU纺丝液牵伸成纳米纤维包覆在芯纱表面，得到具有双层同轴结构的/PU/PVDF复合纳米纤维纱；
（7）将（6）中制备得到的PU/PVDF复合纳米纤维纱置于去离子水中浸泡5-15h，待纳米纤维表面的聚乙二醇完全溶解于水后，干燥处理，制得PU纳米纤维层和PVDF纳米纤维层具有间隙的复合纳米纤维纱备用；
（8）将（2）中制备的CNT/弹性聚合物导电分散液均匀地涂覆在（7）中得到的复合纳米纤维纱的外层PU纳米纤维的表面，干燥处理，作为摩擦发电机的另一个电极；
（9）将（3）、（10）制得的两个电极分别与铜导线连接，并利用透明凝胶膜对制备好的复合纳米纤维纱的两端进行封装得到基于柔性PU/PVDF复合纳米纤维纱的可穿戴摩擦发电机。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中弹性长丝为具有弹性及回弹性的聚合物材料，所述的具有弹性及回弹性的聚合物材料为聚氨酯、聚二甲基硅氧皖、高弹硅胶和高弹橡...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐琨，陶雪姣，邵伟力，何建新，刘凡，周玉嫚，佑晓露，李方，翁凯，张景，李梦营，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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