[发明专利]PVP@AgNPs封装的IPMC电致动器及其制备方法

权利要求书

1.一种PVP@AgNPs封装的IPMC电致动器的制备方法，其特征在于：所述的IPMC电致动器由PVP@AgNPs封装废旧IPMC制备的新IPMC以及外接电信号输入系统组成；具体制备方法如下：

采用提拉工艺在废旧IPMC表面包覆一层致密的PVP@AgNPs材料作为封装电极，将装满PVP包裹的银纳米颗粒溶液的小烧杯放入底部有孔且装有液体的大烧杯的浮台上，固定废旧的IPMC的高度并浸入PVP包裹的银纳米颗粒溶液中，通过控制大烧杯中液体流出的速度来控制浮台的下降速度，小烧杯随着浮台的下降而下降，进而对烧杯内的废旧IPMC达到一个提拉的效果，从而在废旧IPMC表面的Pt电极上均匀悬挂一层PVP包裹的银纳米颗粒，即得到PVP@AgNPs封装的IPMC电致动器；

所述AgNPs的粒径为45-55nm，AgNPs表面包裹的PVP的厚度为0.65-0.85nm；

所述PVP@AgNPs封装电极的厚度为0.1-0.5mm，所述 PVP@AgNPs封装后的IPMC电致动器的面电阻为0.1-5.0Ω，工作位移为12-30mm，偏转角为19-62°，输出力为10-30mN；

所述提拉工艺的提拉速度1-1.5mm/min，PVP包裹的银纳米颗粒溶液的浓度0.04-0.05mol/L；

所述PVP包裹的银纳米颗粒溶液的制备方法如下：

（1）银纳米颗粒的制备：将0.612g硝酸银和20mL乙二醇溶液加入到容量为100mL的三口烧瓶中，避光搅拌10min，再缓慢加入0.3996g聚乙烯吡咯烷酮粉末，避光搅拌1h，使硝酸银和PVP溶解完全，溶液由无色变成黄棕色，再逐滴加入10 µL 含25µmol NaCl的EG溶液，取出转子，将三口烧瓶转移至油浴锅中，在170℃下回流3h，溶液变成不透明的黄绿色溶液；

（2）银纳米颗粒的后处理：将（1）中反应完全的溶液冷却至室温，移入离心管，并用丙酮和乙醇多次清洗，以除去盐和聚合物杂质，最终加入一定量的乙醇，得到银纳米颗粒的乙醇溶液。

2.根据权利要求1所述的PVP@AgNPs封装的IPMC电致动器的制备方法，其特征在于：所述电信号输入系统的电信号为0.1-10Hz，0.5-5V的正弦波、方波或三角波。

3.根据权利要求1所述的PVP@AgNPs封装的IPMC电致动器的制备方法，其特征在于：所述的废旧IPMC的面电阻为240-270Ω，工作位移为6-11mm，偏转角为3-11°，输出力为5-20mN；其中，废旧IPMC是以Nafion膜为基底，以Pt纳米颗粒为电极，面积为5×20mm，厚度为50-60μm。