[发明专利]立方Ag纳米颗粒内表面的中空管状MnO2

权利要求书

1.一种立方Ag纳米颗粒内表面的中空管状MnO₂基微米马达，其特征在于，该立方Ag纳米颗粒内表面的中空管状MnO₂基微米马达包括聚乙撑二氧噻吩PEDOT作为中空微米管的支撑外层和Ag掺杂的MnO₂内层，Ag掺杂的MnO₂内层由Ag与MnO₂电解液电化学沉积后形成，其表面生成立方Ag纳米颗粒状晶体；

其中，所述微米马达中，PEDOT支撑外层和Ag掺杂的MnO₂内层均为电化学沉积制备形成，其中PEDOT支撑外层的沉积电荷量为0.2~0.4C，Ag掺杂的MnO₂内层的沉积电荷量为0.2~0.8C；

所述Ag掺杂的MnO₂内层的沉积电荷量为0.5C；

所述微米马达中的各元素的质量百分比为：

C：32.92%；

O：34.43%；

S：2.94%；

Mn：12.21%；

Ag：17.50%。

2.一种立方Ag纳米颗粒内表面的中空管状MnO₂基微米马达的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1、以Au溅射处理后的聚碳酸酯薄膜为工作电极，铂丝为辅助电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，在电解池中倒入PEDOT层的电解液，在CHI 660E型电化学工作站中进行聚乙撑二氧噻吩PEDOT支撑外层的电化学沉积；

步骤2、以Au溅射处理后的聚碳酸酯薄膜为工作电极，不锈钢片为辅助电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，在步骤1制备的PEDOT支撑外层的基础上，进行Ag掺杂的MnO₂内层的电化学沉积；

步骤3、将步骤2得到的含有PEDOT外层和Ag掺杂的MnO₂内层的聚碳酸酯薄膜进行抛光溶解处理，最后得到中空管状微米马达PEDOT/ MnO₂@Ag；

其中，所述步骤1和2中，电化学沉积的三电极体系包括：

在聚碳酸酯膜的一侧溅射厚度为30~50纳米厚度的Au金属层，作为工作电极；

选用0.3mm直径的铂丝以及面积为15~20平方厘米的不锈钢片作为不同电解液的辅助电极；

选用CHI 111型Ag/AgCl电极作为参比电极；

所述步骤1和2中，电化学沉积过程使用的电解液包括：

PEDOT层的电解液：配比含有28.8g/L的十二烷基硫酸钠和0.75g/L的硝酸钾的溶液，溶液混匀后滴入3，4-乙烯二氧噻吩使其浓度为16mM/L，然后晃动溶液直至3，4-乙烯二氧噻吩全部溶解并静置10分钟，将此混合液作为PEDOT外层的电解液；

Ag掺杂的MnO₂内层电解液：配比含有3.16g/L的高锰酸钾和0.68g/L的硝酸银溶液，此混合液为银掺杂的二氧化锰内层的电解液；

所述步骤3中的抛光溶解处理具体包括：

用含有5微米直径的氧化铝浆料进行抛光，去除膜一侧的金层直至薄膜上无明显的金层；

然后将聚碳酸酯模板溶解在二氯甲烷，静置15分钟使微米马达被释放出来；

随后将含有微米马达的二氯甲烷溶液进行多次离心操作，设定转速为5000~6000rpm/min，时间为2~3分钟；

之后采用无水乙醇进行离心操作，设定转速为7000~8000rpm/min，时间为3~5分钟；

最后用超纯水进行离心操作，设定转速为9000~10000rpm/min，时间为3~5分钟，最后得到立方Ag纳米颗粒内表面的中空管状MnO₂基微米马达PEDOT/MnO₂@Ag，存储于室温下超纯水中。

3.根据权利要求2所述的立方Ag纳米颗粒内表面的中空管状MnO₂基微米马达的制备工艺，其特征在于，所述步骤1的聚乙撑二氧噻吩PEDOT支撑外层的电化学沉积，采用恒电位沉积，设置沉积电压为0.8~1.2V，沉积0.2~0.4库伦的电荷量。