[发明专利]一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法

权利要求书

1.一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法，其特征在于，包括：

制备Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒，所述纳米颗粒的尺寸在20nm～80nm，包括：

将Zn(CH₃COO)₂·2H₂O溶解于去离子水中，配成醋酸锌溶液；

将所述醋酸锌溶液与醋酸镁溶液混合，调整pH值，再加入单体丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，并倒入温水浴中的瓶中，进行搅拌；

待水浴锅升温至70℃-90℃，添加过硫酸铵引发剂溶液，搅拌，降温，倒入无水乙醇并搅拌，烘干；

将凝胶研磨成粉末，并进行焙烧，获得Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒；

对所述Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒进行表面改性，包括：

将所述Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒与去离子水混合，添加PEG400，使PEG400和Mg_0.05Zn_0.95ZnO的摩尔比为(1.2～0.8):1；

进行超声振荡；

静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将浑浊液干燥，获得表面改性后的Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒；

墨水的制备，包括：

将2～5mL的丙三醇、8～15mL的无水乙醇和3～10mL的乙二醇丁醚依次滴入10～100mL蒸馏水，并搅拌，获得墨水溶剂；

按照1:180～220的比例将改性后的Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒与墨水溶剂混合，获得所述打印水性墨水。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将Zn(CH₃COO)₂·2H₂O溶解于去离子水中，配成醋酸锌溶液；将所述醋酸锌溶液与醋酸镁溶液混合，调整pH值；再加入单体丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，并倒入温水浴中的瓶中，进行搅拌，具体为：

将21.95g的Zn(CH₃COO)₂·2H₂O常温溶解于500mL去离子水中，配置成0.2mol·L^-1的醋酸锌溶液，量取71.25mL所述醋酸锌溶液和3.75mL的0.2mol·L^-1醋酸镁溶液于三颈烧瓶中，用HNO₃将溶液的pH调整为5；称取1.3712g单体丙烯酰胺和0.2742g网络剂N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，倒入温水浴中的三颈烧瓶中，并用磁力搅拌器进行搅拌。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待水浴锅升温至70℃-90℃，添加过硫酸铵引发剂溶液，搅拌，降温，倒入无水乙醇并搅拌，烘干，具体为：

待水浴锅升温至70℃-90℃，添加3～4滴0.16g/mL的过硫酸铵引发剂溶液，不断搅拌反应2h后，将溶液降至室温，再倒入90mL无水乙醇搅拌使生成凝胶；将凝胶在120℃下烘干10h。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将凝胶研磨成粉末，并进行焙烧，获得Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒，具体为：

将所述凝胶研磨成粉末，放入坩埚中，无盖，在马弗炉中400℃下焙烧1h，升温至650℃焙烧1.5h，获得650℃的煅烧的Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行超声振荡，具体为：

超声振荡1h，振荡温度为50℃。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将浑浊液干燥，获得表面改性后的Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒，具体为：

静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将所述浑浊液倒在表面皿中，在烘箱中80℃条件下干燥10h，获得表面改性后的Mg_0.05Zn_0.95O纳米颗粒。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述墨水溶剂还包括十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、乳化剂OP-10、聚乙二醇400、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。