导电水凝胶及其衍生物、碳纳米材料及其酶生物电极和应用制造技术

本发明专利技术提供一种导电水凝胶及其衍生物、碳纳米材料及其酶生物电极和应用，通过设计合成的导电水凝胶及其衍生物可以作为柔性/可充电酶生物燃料电池的电解质，既可以保证酶生物阳极和酶生物阴极之间的离子传导，又可以作为燃料罐，并且水凝胶的使用使得生物燃料电池的组装变得简单易行，酶生物阳极和酶生物阴极可以直接压在水凝胶电解质板的两侧，从而解决了电池组装及封装的繁琐性问题。本发明专利技术采用催化剂对沥青进行活化制得RADC以及运用RADC制备的酶生物电极，基于导电水凝胶电解质和酶生物电极组装的生物燃料电池/电容器混合生物装置输出高达0.64V的OCP和1.01μW·cm<supgt;‑2</supgt;的最大功率密度，且具有较高的稳定性、优异的自愈性、延展性、粘附性、抗穿刺性、可塑性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电水凝胶，具体涉及一种导电水凝胶及其衍生物，碳纳米材料及其制备的酶生物电极，导电水凝胶及其衍生物和酶生物电极分别在柔性生物燃料电池/电容器混合生物装置中的应用。

技术介绍

1、柔性和可拉伸的功能电子产品因其兼具可穿戴、舒适、远程操作和及时反馈等特点而越来越受到人们的关注。为了给这些柔性电子设备提供完美匹配的动力，需要开发高性能柔性甚至可拉伸的能量转换和存储设备。电子设备在使用中对于储能器件提出了较高的要求，适应多种机械变形(如弯曲、压缩、扭转、拉伸等)情况，保持持续稳定的供能和安全性。时代发展对储能设备的体积、重量、安全性、机械耐久性和电化学性能提出了更高要求。

2、生物燃料电池具有良好的生物相容性，有望用作柔性和可穿戴生物电子器件的电源。一般来说，生物燃料电池由阳极、阴极、电解质和分离器组成。生物燃料电池是一类绿色环保型发电装置，一般以氢气、甲醇等为燃料，o2为氧化剂，通过电化学反应途径将化学能直接转变为电能。

3、酶生物燃料电池(ebfcs)是生物燃料电池中的一个子类，利用酶将燃料(如葡萄糖、乳糖、果糖或醇)中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导电水凝胶，其特征在于，以丙烯酰胺为单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、羧化壳聚糖作为功能增强剂、丙二醇为保水剂、过硫酸铵为引发剂制备得到。

2.一种权利要求1所述导电水凝胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺水溶液中，丙烯酰胺和去离子水的质量比为1:3-3:1；

4.一种导电水凝胶的衍生物的制备方法，其特征在于，通过将权利要求1所述导电水凝胶浸泡在葡萄糖磷酸盐缓冲溶液中，制得葡萄糖-导电水凝胶。

5.一种碳纳米材料，其特征在于，所述碳纳米材料的C1s谱在284.6、...

【技术特征摘要】

1.一种导电水凝胶，其特征在于，以丙烯酰胺为单体、n,n-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、羧化壳聚糖作为功能增强剂、丙二醇为保水剂、过硫酸铵为引发剂制备得到。

2.一种权利要求1所述导电水凝胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺水溶液中，丙烯酰胺和去离子水的质量比为1:3-3:1；

4.一种导电水凝胶的衍生物的制备方法，其特征在于，通过将权利要求1所述导电水凝胶浸泡在葡萄糖磷酸盐缓冲溶液中，制得葡萄糖-导电水凝胶。

5.一种碳纳米材料，其特征在于，所述碳纳米材料的c1s谱在284.6、285.3、286.6和288.8ev处的具有特征信号峰。

6.一种酶生物电极，其特征在于，包括基底电极、炭材料层和酶层，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉霞，李陈，杨子彤，邓红芬，周彬彬，李刚勇，候朝辉，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：