[发明专利]一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法有效
| 申请号： | 201810148505.0 | 申请日： | 2018-02-13 |
| 公开（公告）号： | CN108455574B | 公开（公告）日： | 2021-06-11 |
| 发明（设计）人： | 张青红;龚维;侯成义;郭隐犇;李耀刚;王宏志 | 申请（专利权）人： | 东华大学 |
| 主分类号： | C01B32/184 | 分类号： | C01B32/184;C01B32/194;C08L83/04;C08K7/24;C08J5/18;H02N1/04 |
| 代理公司： | 上海泰能知识产权代理事务所(普通合伙) 31233 | 代理人： | 黄志达;魏峯 |
| 地址： | 201620 上海市*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 柔性 三维 多孔 石墨 聚二甲基硅氧烷 复合 摩擦 纳米 发电机 制备 方法 | ||
1.一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，具体步骤为：
(1)使用冰模板法辅助重力自组装的方法制备柔性三维多孔石墨烯薄膜；
(2)对步骤(1)中柔性三维多孔石墨烯薄膜通电，吸附预聚合聚二甲基硅氧烷PDMS溶液，加热固化，得到三维多孔石墨烯/PDMS复合薄膜，其中通电的电压为1-10V，通电的电流为0.5-3A；
(3)将步骤(2)中三维多孔石墨烯/PDMS复合薄膜的一端连接集流体，集流体与外电路相连，得到柔性三维多孔石墨烯/PDMS复合摩擦纳米发电机。
2.按照权利要求1所述的一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中使用冰模板法辅助重力自组装的方法具体为：将氧化石墨烯分散液倒入底部密封的砂芯漏斗中，冷冻，砂芯漏斗底部解密封，重力自组装，冷冻干燥，加入还原剂还原，得到柔性三维多孔石墨烯薄膜，其中氧化石墨烯分散液的浓度为0.5-10mg/mL，氧化石墨烯与还原剂的质量比为1:10～1:100。
3.按照权利要求2所述的一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述冷冻是用液氮，冷冻时间为1-5min；重力自组装时间为3-48h；冷冻干燥时间为12-24h。
4.按照权利要求2所述的一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述还原剂为氢碘酸、维生素C、水合肼中的一种或几种；还原时间为10-60min。
5.按照权利要求1所述的一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中预聚合聚二甲基硅氧烷PDMS溶液的制备方法为：将PDMS前驱体预交联，得到预聚合PDMS，溶解在非极性溶剂中，得到预聚合PDMS溶液，其中预聚合PDMS与非极性溶剂的质量比为1:80-1:150。
6.按照权利要求5所述的一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述预交联温度为40-65℃，预交联时间为30-50min；非极性溶剂为二氯甲烷或正己烷。
7.按照权利要求1所述的一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中吸附时间为1-60min；加热固化温度为60-150℃，加热固化时间为1-6h。
8.按照权利要求1所述的一种柔性三维多孔石墨烯/聚二甲基硅氧烷复合摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中集流体为铜箔、导电纤维或银丝。
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