一种具有压阻效应的导电木质海绵及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有压阻效应的导电木质海绵及其制备方法和应用，该制备方法包括：1)将天然轻木依次经过漂白、木质素脱除、半纤维素脱除、洗涤、冷冻、冷冻干燥，以得到具有层状结构的木质海绵；2)将所述木质海绵于所述导电纳米材料溶液中进行浸渍；在浸渍完成后，将所述木质海绵取出、反复挤压，然后干燥，以得到导电木质海绵；其中，所述导电纳米材料溶液中导电纳米材料选自石墨烯、碳纳米管、炭黑和Mxene中的至少一种。该导电木质海绵解决了现有技术中导电气凝胶或导电海绵成本高昂、加工繁琐和环保性能差的问题。繁琐和环保性能差的问题。繁琐和环保性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有压阻效应的导电木质海绵及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及压阻材料，具体地，涉及一种具有压阻效应的导电木质海绵及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]压力传感器作为一种新型的电子器件，能够将外界的压力信号转换成电信号，以测试绝对压力值或压力变化，在触觉感知、指纹识别、医疗监护、人机界面和物联网等领域有着广泛的应用前景。
[0003]导电气凝胶或导电海绵自身具有压阻效应(即被压缩时，自身电阻发生变化)，因此被广泛应用于压力传感器。目前，用于压力传感器的导电气凝胶主要为碳基气凝胶(如石墨烯、碳纳米管等)或负载导电材料的商用海绵(如聚氨酯、三聚氰胺等)。
[0004]上述材料虽然能够实现较高的灵敏度和较宽的压力检测范围，但也存在明显的缺点。碳基气凝胶是以石墨烯或碳纳米管为单元，通过凝胶法或气相沉积制备而得，不仅成本高昂，而且过程繁琐，从而限制了其规模化应用。以商用海绵为基材，通过负载导电材料构建的导电海绵，其虽然成本低、工艺简单，具有规模化应用潜力。但是商用海绵的生物降解性差，废弃后极易造成白色污染，严重威胁到环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有压阻效应的导电木质海绵的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)将天然轻木依次经过漂白、木质素脱除、半纤维素脱除、洗涤、冷冻、冷冻干燥，以得到具有层状结构的木质海绵；2)将所述木质海绵于所述导电纳米材料溶液中进行浸渍；在浸渍完成后，将所述木质海绵取出、反复挤压，然后干燥，以得到导电木质海绵；其中，所述导电纳米材料溶液中导电纳米材料选自石墨烯、碳纳米管、炭黑和Mxene中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述天然轻木为块状，并且尺寸小于50mm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述漂白包括：将所述天然轻木置于双氧水溶液中，并进行热处理；优选地，所述双氧水溶液的浓度为20重量％
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30重量％；优选地，所述热处理包括：温度为40
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60℃，时间为8
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12小时。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述木质素脱除包括：将亚氯酸钠溶液调节pH至3
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4得到混合溶液，将漂白后的木材置于所述混合溶液中进行蒸煮；优选地，所述亚氯酸钠溶液的浓度为0.5重量％
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3重量％；优选地，pH的调节通过添加稀盐酸进行；优选地，所述蒸煮至少满足以下条件：温度为80
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100℃，时间为6
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10h。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述半纤维素脱除包括：将脱除木质素后的木材置于碱液中进行浸泡；优选地，所述碱液选自氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，并且所述碱液的浓度为6
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10重量％；优选地，所述浸泡至少满足以下条件：温度为60
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80℃，时间为8
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10小时。6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤采用多次蒸馏水清洗直至清洗后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小青，管浩，戴鑫建，倪林，胡极航，王鑫，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：