[发明专利]一种3D碳纳米球@金纳米纤维微纳结构的制备方法

说明书

本发明公开了一种3D碳纳米球@金纳米纤维微纳结构的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1：制备碳纳米球溶液；然后通过多次生长的方法在碳纳米球周围生长金纳米纤维；步骤2：取碳纳米球溶液，加入水中超声分散，再加入12.5mM氯金酸溶液，进行超声分散，加入10mM硼氢化钠溶液，继续超声分散，然后离心洗涤，得到第一溶液；步骤3：取第一溶液，加入氯金酸溶液，超声分散，加入10mM硼氢化钠溶液，超声分散后离心洗涤，得到第二溶液；步骤4：将第二溶液重复步骤3的操作两次，得到3D碳纳米球@金纳米纤维微纳结构。本发明通过一种对于微小应力应变易变形的三维微纳结构，来提高光电传感器的灵敏度。

技术领域

本发明属于光电传感技术领域，具体涉及一种3D碳纳米球@金纳米纤维微纳结构的制备方法。

背景技术

近几十年来光电传感器的发展过程中，对于柔性电子传感领域而言，柔性电子材料的发展为智能电子传感器的发展奠定了一定的基础。其中，最成熟的柔性电子材料有金属纳米复合材料，如金纳米线(Gong S,Schwalb W,Wang Y,et al.Awearable and highlysensitive pressure sensor with ultrathin gold nanowires[J].Naturecommunications,2014,5(1):1-8.)；碳基纳米复合材料，如石墨烯(Huang T,He P,Wang R,et al.Porous Fibers Composed of Polymer Nanoball Decorated Graphene forWearable and Highly Sensitive Strain Sensors[J].Advanced FunctionalMaterials,2019,29(45):1903732.)，碳纳米管(Roh E,Hwang B U,Kim D,etal.Stretchable,transparent,ultrasensitive,and patchable strain sensor forhuman-machine interfaces comprising a nanohybrid of carbon nanotubes andconductive elastomers[J].ACS nano,2015,9(6):6252-6261.)。但是，这些柔性电子材料都具有完整的导电网络结构，对于微小应力应变很难使导电网络发生改变，致使柔性电子传感器对于微小应力应变时灵敏度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D碳纳米球@金纳米纤维微纳结构的制备方法，解决了目前光电传感领域对于微小应力应变时灵敏度很低的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种3D碳纳米球@金纳米纤维微纳结构的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1：将聚苯乙烯球进行水热碳化，得到聚苯乙烯球溶液，取聚苯乙烯球溶液15～25ml放入反应釜中，然后将反应釜置入170～190℃的烘箱中反应8～15h，得到碳纳米球溶液；

步骤2：取0.1～1ml步骤1得到的碳纳米球溶液，加入3～5ml水中超声分散，再加入12.5mM的氯金酸溶液0.1～10ml，超声分散1～10min，然后逐滴加入10mM的硼氢化钠溶液0.1～10ml，超声分散10～20min，然后离心洗涤2～5次，得到第一溶液；

步骤3：取2～8ml步骤2得到的第一溶液，加入0.1～8ml的氯金酸溶液，超声分散1～10min，逐滴加入0.1～8ml的硼氢化钠溶液，超声分散10～20min后离心洗涤2～5次，得到第二溶液；

步骤4：将步骤3得到的第二溶液重复步骤3的操作两次，得到3D碳纳米球@金纳米纤维微纳结构。

本发明的特点还在于，

步骤1中，聚苯乙烯球溶液是将苯乙烯进行聚合反应得到的

步骤3中，第一溶液的取量控制为2～6ml。