自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜及其制备方法，采用静电纺丝法制备具有压电效应的PVDF基底膜，采用静电喷雾技术喷涂聚噻吩微球涂层于基底膜，得到自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜；制得的自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜包括基底膜和含阴离子掺杂剂的聚噻吩微球涂层，基底膜为掺杂AgNO3、FeCl3·

【技术实现步骤摘要】
自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物材料
，涉及一种自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]压电效应是指某些电介质，在沿着自身的某个特定方向受到外力发生形变后，此材料内部发生极化，在这个方向对应的表面会有相反电性的电荷产生的一种现象。
[0003]聚噻吩(Polythiophene)是一种本征形导电高聚物，其依靠大分子键的共轭键提供导电载流子以实现导电作用。在含0.2M LiClO4/CAN电解液中，对聚噻吩薄膜加以恒电位1.2V电压掺杂时，为了平衡电荷，掺杂剂阴离子ClO4‑
被引入到带正电荷的聚噻吩薄膜中，导致形成大量的亲水偶极子。掺杂过程改变了薄膜表面的化学组成，使薄膜由疏水态变成亲水态。当水滴放在高度多孔结构的掺杂薄膜上时，会由于二维或三维毛细管效应而迅速填满其周围的所有薄膜内的气孔，变为亲水表面。而当对聚噻吩薄膜加以
‑
0.2V电位去掺杂，聚噻吩薄膜重新回到其中性状态，薄膜变回疏水状态。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜，其特征在于：包括基底膜和含阴离子掺杂剂的聚噻吩微球涂层；所述基底膜为掺杂AgNO3、FeCl3·
6H2O或纳米石墨烯的PVDF微纳米纤维膜，所述阴离子掺杂剂为无水高氯酸铝、十二烷基苯磺酸钠或对苯磺酸钠；含阴离子掺杂剂的聚噻吩微球涂层的孔隙率为80～90％；所述基底膜的压电信号峰值电压为0.5～3V，自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜表面润湿性转变的阈值为0.05～0.5V。2.根据权利要求1所述的自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜，其特征在于，PVDF微纳米纤维膜的纤维直径为200～1000nm，孔隙率为50～80％，平均孔径为200～800nm；含阴离子掺杂剂的聚噻吩微球涂层的厚度为50～500nm。3.根据权利要求1所述的自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜，其特征在于，PVDF微纳米纤维膜中AgNO3、FeCl3·
6H2O或纳米石墨烯的掺杂量为0.3～2wt％，聚噻吩微球涂层中阴离子掺杂剂的含量为0.05～0.5M。4.自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将聚偏氟乙烯以及AgNO3、FeCl3·
6H2O或纳米石墨烯溶于溶剂Ⅰ中，混合均匀得到静电纺丝溶液；(2)静电纺丝溶液经过静电纺丝得到静电纺纤维膜，静电纺纤维膜经真空干燥制得PVDF微纳米纤维膜；(3)将阴离子掺杂剂和聚噻吩溶于溶剂Ⅱ中，混合均匀得到聚噻吩高聚物溶液；所述阴离子掺杂剂为无水高氯酸铝、十二烷基苯磺酸钠或对苯磺酸钠；(4)将聚噻吩高聚物溶液通过静电喷雾法喷涂在步骤(2)制得的PVDF微纳米纤维膜上并形成微球涂层，真空干燥制得自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜。5.根据权利要求4所述的自驱动压电响应调控表面亲疏水的纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中溶剂Ⅰ为去离子水、四氢呋喃、三氟乙酸、六氟异丙醇、N,N<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王富军，卞旻玥，曾心怡，刘力梦，陈旻，李超婧，王璐，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：