[实用新型]石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备领域，尤其涉及一种石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备装置。

背景技术

导电聚合物又称导电高分子，是指通过掺杂等手段，能使得电导率在半导体和导体范围内的聚合物。通常指本征导电聚合物，这一类聚合物主链上含有交替的单键和双键，从而形成了大的共轭π体系。π电子的流动产生了导电的可能性。导电聚合物不仅具有较高的电导率，而且具有光导电性质、非线性光学性质、发光和磁性能等，它的柔韧性好，生产成本低，能效高。导电聚合物不仅在工业生产和军工方面具有广阔的应用前景，而且在日常生活和民用方面都具有极大的应用价值。导电聚合物的电导率依赖于温度、湿度、气体和杂质等因素，因此可作为传感器的感应材料。目前，人们正在开发用导电聚合物制备的温度传感器、湿度传感器、气体传感器、pH传感器和生物传感器等。而导电聚合物在电化学驱动器中的应用也已经被广泛的研究，他们能够将电能直接转换成机械能，比如一些重要的力学和化学传感器、微米机器人、转换器等。特别是以导电聚合物——聚吡咯为材料基础的电化学驱动器，以其较轻、灵活、低操作电位等优势，已经吸引了大量科研工作者的关注。本实用新型提出一种石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备装置，能够制备出均匀的石墨烯/聚吡咯双层薄膜。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备装置，包括盛有吡咯单体和高氯酸钠的混合溶液电解质的容器、石墨烯条带薄膜、铂片、参比电极、以及电源，其中，所述石墨烯条带薄膜悬浮于所述电解质中，所述铂片及参比电极分别固定在所述容器的内壁上，所述电源的正极接在所述石墨烯条带薄上；负极接在所述铂片上。所述参比电极可以采用Ag或AgCl。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一实施例提供的石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的石墨烯/聚吡咯双层薄膜的制备装置，包括盛有吡咯单体和高氯酸钠的混合溶液电解质2的容器1、石墨烯条带薄膜3、铂片4、参比电极5、以及电源6，其中，所述石墨烯条带薄膜3悬浮于所述电解质2中，所述铂片4及参比电极5分别固定在所述容器1的内壁上，所述电源6的正极接在所述石墨烯条带薄3上；负极接在所述铂片4上。所述参比电极5可以采用Ag或AgCl。

本装置将石墨烯条带薄膜作为工作电极，直接漂浮在含有0.1M新鲜吡咯单体和0.2M高氯酸钠(NaClO4，pH＝3-4)的混合溶液电解质中。采用0.8V(2.0C/cm2)的恒定电压源，吡咯可直接在石墨烯接触溶液的一侧进行电聚合生成聚吡咯薄膜，这样就得到了石墨烯/聚吡咯双层的条带状薄膜。鉴于石墨烯的疏水性，为了增强石墨烯薄膜和聚吡咯薄膜之间的物理吸附作用，使其能够有效的与溶液接触从而表面吸附溶液离子，可以采用氧气等离子体对其表面进行处理，使其表面带有含氧基团，从而产生亲水的石墨烯薄膜表面。这种做法不仅促进了随后的电化学聚合吡咯过程，同时还提高了样品在电解液中的驱动响应。其中氧气等离子体处理过程采用传统的等离子体装置，在13.56MHz，50W的功率下，通入10秒(时间过长会对石墨烯薄膜的表面造成损伤)100Pa的氧气流，对石墨烯薄膜表面进行处理。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。