一种一维TiO2纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种一维TiO2纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜及其制备方法，特点是该杂化结构为一维TiO2纳米线外面包裹Fe3O4微粒，再用EDA修饰，一维TiO2纳米线杂化结构在复合薄膜中的掺杂量为1~20 vol%，其制备方法包括合成TiO2@Fe3O4纳米线的步骤；TiO2@Fe3O4纳米线的乙二胺有机修饰的步骤；将TiO2@Fe3O4@EDA纳米线、二甲基甲酰胺和聚偏氟乙烯粉末混合，搅拌反应后抽真空，滴在水平导电玻璃上并铺平后迅速抽真空，加热烘干后继续升温至205℃保温10分钟后，放入冰水中淬火清洗后烘干的步骤；优点是低填充量、高储能密度、高击穿场强以及高充放电效率。穿场强以及高充放电效率。穿场强以及高充放电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种一维TiO2纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于介质电容器领域，尤其是涉及一维TiO2纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着高新产业的迅猛发展，聚合物基介电薄膜电容器作为一种高介电高储能的电子元件被广泛应用于新能源汽车、脉冲武器系统、微型医疗设备等领域。早期的大量研究结果显示，聚合物基介电薄膜电容器的高储能和高效率往往不可能两者兼得，这是因为在最初的研究中为了提高复合薄膜的介电常数，将高介电的纳米或微米级的陶瓷和金属颗粒填充到聚合物基体中，当掺杂的体积分数很高时（> 50 vol.%）才能够显著提高复合薄膜的介电性能。而高的填充量带来的填料团聚、漏电损耗变大等问题使得复合薄膜的效率大大降低。
[0003]随着实验设备和实验方法的进步，特别是静电纺丝技术的广泛应用使得一维纳米线状高介电填料成为了时下研究的热点。：一维纳米线状高介电填料的优点在于：（1）一维纳米线填料因其高长径比和较小的比表面积，能够在提高介电性能的同时增加击穿路径的曲折度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一维TiO2纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜，其特征在于：所述的一维TiO2纳米线杂化结构为一维TiO2纳米线外面包裹Fe3O4微粒，再用EDA修饰，所述的一维TiO2纳米线杂化结构在复合薄膜中的掺杂量为1 ~ 20 vol%。2.根据权利要求1所述的一种一维TiO2纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜，其特征在于：所述的一维TiO2纳米线杂化结构在复合薄膜中的掺杂量为1 vol%、2 vol%、3 vol%或者4 vol%。3.一种权利要求1所述的一维TiO2纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）合成TiO2纳米线A.将1
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5g二氧化钛纳米颗粒加入到10 M 氢氧化钠溶液中先超声处理30
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60分钟，然后在磁力搅拌下均匀混合搅拌1
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5小时，将混合溶液转移至带有特氟龙的高压反应釜中，于150℃~250℃反应12~24小时，待反应完成后，将产物洗涤至中性，烘干即得钛酸钠纳米线；B.将钛酸钠纳米线浸泡在0.2 M 的HCl中4
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6小时，洗涤、干燥后即得 H2Ti3O7纳米线，将H2Ti3O7纳米线放入高温箱式炉中退火2
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5小时，收集产物即为 TiO2纳米线；（2）合成TiO2@Fe3O4纳米线：A．将1
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5 g TiO2纳米线、0.0 1g聚乙烯吡咯烷酮和150 ml去离子水加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放在超声清洗器中超声20
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40分钟后，搅拌3
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5小时，形成溶液A；B．取0.16 g FeCl3·
6H2O和0.32 g FeSO4·
7H2O置于小烧杯中加入50ml 水溶解，低速搅拌成均匀混合溶液B；C．在50
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【专利技术属性】
技术研发人员：李伟平，侯亚飞，魏世鑫，郑雅倩，武志杰，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：