[发明专利]一种导电纳米纤维膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种导电纳米纤维膜的制备方法，一种导电纳米纤维膜的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1：制备金种子溶液；步骤2：制备PVDF纳米纤维膜；步骤3：将步骤2制备的纳米纤维膜裁剪成片状，然后在无水甲醇中浸泡，取出后用去离子水清洗后保存在去离子水中；步骤4：步骤1制备的金种子溶液中进行第一次镀覆金；步骤5：制备溶液A，将第一次镀覆金后的纳米纤维膜，放入溶液A中进行第二次镀覆金，得到导电纳米纤维膜。使用本发明制备的导电纳米纤维膜作为传感元件的传感器，具有较高的灵敏性和较宽的响应范围。

技术领域

本发明属于柔性压力传感器的传感元件技术领域，具体涉及一种导电纳米纤维膜的制备方法。

背景技术

近年来，可用于人体健康检测的可穿戴电子传感器引起了人们的广泛关注。柔性压力传感器中的关键部件是传感元件，通过因传感元件发生形变而产生输出电流信号的变化来测试外加压力大小，实现对人体动作及状态的实时检测，如关节弯曲、肌肉运动、脉搏、发声等。传统的传感元件通常是由具有微结构设计的非导电性的弹性聚合物基底和导电层构成，因此，传感元件对应力的感应灵敏性低且传感范围窄，就会限制了柔性压力传感器的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电纳米纤维膜的制备方法，解决了目前作为柔性压力传感器的关键部件，传感元件的应力灵敏度低且传感范围窄的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种导电纳米纤维膜的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1：向8-12mL去离子水中加入15-25mM的柠檬酸钠120-230μL、15-25mM的氯金酸溶液100-200μL，搅拌并加入80-150mM的硼氢化钠溶液300-500μL，反应进行2-4分钟后得到金种子溶液；

步骤2：制备PVDF纳米纤维膜；

步骤3：将步骤2制备的纳米纤维膜裁剪成片状，然后在无水甲醇中浸泡，取出后用去离子水清洗后保存在去离子水中；

步骤4：将步骤3得到的纳米纤维膜浸泡在步骤1制备的金种子溶液中浸泡15-30分钟后取出；

步骤5：向5-10mL的去离子水中加入5%-8%的聚乙烯吡咯烷酮溶液650-1000μL、20-25mM的氯金酸溶液250-500μL以及20-25mM的碘化钾溶液300-600μL，搅拌得到溶液A，将步骤4所得的纳米纤维膜置于溶液A中，加入10-20mM的抗坏血酸溶液400-600μL，再搅拌后取出纳米纤维膜，清洗纳米纤维膜并在45-55℃下烘干，得到导电纳米纤维膜。

本发明的特点还在于，

步骤2中，制备PVDF纳米纤维膜具体为：以DMF为溶剂，配制纺丝溶液，然后将纺丝溶液加入到注射器中进行静电纺丝后得到PVDF纳米纤维膜。

步骤3中，无水甲醇可替换为无水乙醇。

步骤3中，硼氢化钠可替换为水合肼、抗坏血酸或氨水。

步骤3中，纳米纤维膜在无水甲醇中浸泡的时间控制为15-25分钟。

步骤5中，清洗纳米纤维膜采用去离子水清洗。

本发明的有益效果是：

本发明一种导电纳米纤维膜的制备方法，通过化学镀方法在通过静电纺丝技术制备的柔性纳米纤维膜上镀覆一层金作为导电层，其导电层镀覆均匀且不易脱落。导电纳米纤维膜具有纤维分明且层次交错的微观结构，将其作为柔性压力传感器的传感元件，使得压力传感器的传感元件有较高的灵敏性和较宽的响应范围。

附图说明

图1是本发明一种导电纳米纤维膜的制备方法中实施例1中得到的PVDF纳米纤维膜的电镜图；