一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜及其制备方法与应用，属于导电材料技术领域。为解决现有以纳米纤维素为基体制备的导电薄膜成本高、力学性能差的问题，本发明专利技术提供了一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜，以木材衍生的纤维素气凝胶为基体，碳纳米管自组装于气凝胶内部有序孔道形成均匀连续稳定的导电层，经冷压制成的导电薄膜中碳纳米管的质量百分含量为1.1～6.0％。本发明专利技术制备的导电薄膜柔性好、力学强度高、成本低，碳纳米管添加量较低时即可形成连续的导电通路，测试证实其在径向、轴向的导电率具有各向异性，使其更适于用来制备高性能的柔性传感器、超级电容器和各向异性电管理器件。

A flexible and anisotropic nano cellulose based conductive film and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜及其制备方法与应用
本专利技术属于导电材料
，尤其涉及一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜及其制备方法与应用。
技术介绍
随着电子设备更新速度的加快，柔性导电薄膜被广泛的使用。导电膜所用的基体材料，主要是以人工合成的有机高分子材料为主。而这些高分子聚合物通常难以降解，严重影响生态环境。因此需要使用环保的新型材料替代化石原料。纤维素作为天然高分子材料，柔韧性好、力学强度高、热稳定性好、轻质、来源广泛、生物降解性好，可用来制备导电薄膜中的基体材料。近年来，纤维素基导电薄膜材料引起了国内外学者广泛的研究。但是，纳米纤维素的提取过程复杂，需要特定的加工设备，耗能较高。在从生物质中提取纳米纤维素的过程中，破坏了生物质本身的层次结构，得到的纳米纤维素薄膜也表现出低的力学强度，影响了使用寿命。碳纳米管是碳原子通过SP2杂化形成的一维纳米材料，具有超高的机械强度，优异的导电性和导热性，使其广泛应用在传感器、超级电容器、太阳能电池、光电等领域。现有技术中，纳米纤维素作为基体通过与碳纳米管共混来制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜，其特征在于，以木材衍生的纤维素气凝胶为基体，碳纳米管自组装于气凝胶内部有序孔道形成连续稳定的导电层后，经冷压制成导电薄膜，所述碳纳米管的质量百分含量为1.1～6.0％。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜，其特征在于，以木材衍生的纤维素气凝胶为基体，碳纳米管自组装于气凝胶内部有序孔道形成连续稳定的导电层后，经冷压制成导电薄膜，所述碳纳米管的质量百分含量为1.1～6.0％。


2.根据权利要求1所述一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜，其特征在于，厚度为15～20μm。


3.一种权利要求1或2所述柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜的制备方法，其特征在于，轻木木片依次进行脱木素处理、脱半纤维素处理、冷冻处理及真空冷冻干燥处理后获得木质纳米纤维素气凝胶；将所得木质纳米纤维素气凝胶置于碳纳米管分散液中浸泡一定时间，取出后经冷冻处理及真空冷冻干燥处理获得导电纳米纤维素气凝胶；所得导电纳米纤维素气凝胶经冷压处理获得柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜。


4.根据权利要求3所述一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述脱木素处理、脱半纤维素处理的具体方法为轻木木片加入质量分数为2～5％的酸化NaClO2溶液中，100℃处理4～6h，自然冷却后去离子水冲洗3～5次，所得试样加入质量分数为5～10％的NaOH溶液中，80℃处理8～10h，自然冷却后去离子水冲洗3～5次。


5.根据权利要求3或4所述一种柔性各向异性纳米纤维素基导电薄膜的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：许民，孙浩，毕红杰，纪彤，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23