一种规整微纳米锥阵列结构导电膜、其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种规整微纳米锥阵列结构导电膜、其制备方法和应用，所述制备方法包括：(1)采用阳极氧化法制备出锥型阳极氧化铝模板；(2)采用化学原位聚合法将导电聚合物的单体聚合到步骤(1)锥型阳极氧化铝模板的孔壁上；(3)将柔性高聚物的溶液旋涂到步骤(2)得到的锥型氧化铝模板上，并放置在真空干燥箱中高温处理；(4)将真空高温处理后的锥型氧化铝模板放入盐酸和氯化铜的混合液中去除铝基底；(5)将步骤(4)得到的模板放置于磷酸水溶液中去除锥型阳极氧化铝模板。该方法制备的导电膜同时具备导电聚合物的导电性和柔性高聚物的柔韧特性，制得的互锁压阻传感器灵敏度高、量程大。程大。程大。

【技术实现步骤摘要】
一种规整微纳米锥阵列结构导电膜、其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料
，具体涉及一种规整微纳米锥阵列结构导电膜、其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]生物启发的微纳米结构薄膜被认为是制造高灵敏度传感器有前途的材料之一。仿生结构主要有互锁、裂缝、晶须、人体皮肤和指纹结构。其中，微纳米互锁传感器由于结合了微结构和互锁结构，吸引了许多学者的研究和关注。Cheng等人通过利用微细加工和微操纵技术将石墨烯涂覆在PDMS阵列上，制备了灵敏度为10.41kPa
‑1的互锁压力传感器(Cheng L,Qian W,et al.J.Mater.Chem.C,2020,8(33):11525
‑
11531)。Ha等人用包覆有ZnO纳米线的PDMS微柱制备了柔性压阻传感器，其灵敏度为6.8kPa
‑1(Ha M,Lim S,et al.Advanced Functional Materials,2015,25:2841
‑
2849.)。Park等人设计了一个模仿人体皮肤的互锁微球结构，从而制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种规整微纳米锥阵列结构导电膜的制备方法，包括以下步骤：(1)采用阳极氧化法在铝基底上制备出单层或双层锥型阳极氧化铝模板；(2)采用化学原位聚合法将导电聚合物的单体聚合到步骤(1)得到的单层或双层锥型阳极氧化铝模板的孔壁上，所述导电聚合物的单体为吡咯、苯胺或噻吩；(3)采用旋涂法将柔性高聚物的溶液旋涂到步骤(2)得到的表面附有导电聚合物的单层或双层锥型氧化铝模板上，然后放置在真空干燥箱中，真空条件下进行高温处理，所述柔性高聚物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯或聚丙烯腈；(4)将带有铝基底的真空高温处理后的表面附有导电高聚物和柔性高聚物复合涂层的单层或双层锥型阳极氧化铝模板放入盐酸和氯化铜的混合液中去除铝基底；(5)将步骤(4)得到的表面附有导电高聚物和柔性高聚物复合涂层的单层或双层锥型阳极氧化铝模板放置于磷酸水溶液中去除锥型阳极氧化铝模板，得到单层或双层规整微纳米锥阵列结构导电膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中制备单层锥形氧化铝模板时，反应溶液为1wt％H3PO4和浓度为0.03
‑
0.3M C2H2O4混合液，氧化电压分别为200V，190V，180V，170V，150V，130V依次递减，对应的C2H2O4浓度分别为0.03M，0.05M，0.07M，0.1M，0.2M，0.3M依次递增，反应时间为10
‑
40min；制备双层锥形氧化铝模板的方法是将所述的单层锥形阳极氧化铝模板在0.1
‑
0.4M草酸溶液中阳极氧化0.5
‑
30min，反应温度为0～3℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)的具体方法为：将表面附有锥型阳极氧化铝的铝基底浸入浓度为0.2
‑
0.4M的导电聚合物单体的水溶液中，磁力搅拌20
‑
35min，之后添加同等体积含有0.3
‑
0.7M对甲苯磺酸和0.3
‑
0.6M三氯化铁的混合水溶液，磁力搅拌条件下聚合时间40
‑
80min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述柔性高聚物的溶液的溶剂为N,N
‑
二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽，鲁亚稳，
申请(专利权)人：天津智柔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：