[发明专利]一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用

权利要求书

1.一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用，其特征在于，具体为：

将季铵化木质素与纳米纤维素混合制备成季铵化木质素-纳米纤维素薄膜，将氧化木质素与纳米纤维素混合制备成氧化木质素-纳米纤维素薄膜，以季铵化木质素-纳米纤维素薄膜作为正极摩擦层材料，氧化木质素-纳米纤维素薄膜作为负极摩擦层材料，用于制备摩擦纳米发电机；

所述季铵化木质素由以下方法制得：将摩尔比为1：0.1～1：1的纯化木质素和（3-氯-2羟丙基）三甲基氯化铵溶于碱性溶液中反应得到；

所述氧化木质素由以下方法制得：将1～5重量份纯化木质素和0.1～0.5重量份四水合氯化亚铁溶解于水中，混均后加入3～10重量份质量分数为1～20wt%的过氧化氢溶液，室温反应得到；

所述季铵化木质素-纳米纤维素薄膜由季铵化木质素与纳米纤维素混合后配制成质量分数为0.25～1%的溶液，风干后得到；

所述氧化木质素-纳米纤维素薄膜由氧化木质素与纳米纤维素混合后配制成质量分数为0.25～1%的溶液，风干后得到。

2.根据权利要求1所述一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用，其特征在于，所述季铵化木质素与纳米纤维素以及氧化木质素与纳米纤维素的质量比均为1：9～7：3。

3.根据权利要求1所述一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用，其特征在于，所述反应的温度为70～90℃，时间为3～7小时，反应结束后，调节体系pH至6.8～8.5，透析3～5天，然后冷冻干燥；所述碱性溶液的pH值为10～12；纯化木质素与碱性溶液的重量比为1：5～1：100。

4.根据权利要求1所述一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用，其特征在于，所述纯化木质素与水的质量比为1：5～1：100；所述反应的时间为3～10小时。

5.根据权利要求1所述一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用，其特征在于，所述季铵化木质素-纳米纤维素薄膜和氧化木质素-纳米纤维素薄膜的厚度均为10～50μm。

6.根据权利要求1所述一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用，其特征在于，所述制备摩擦纳米发电机，具体为：将季铵化木质素-纳米纤维素薄膜和氧化木质素-纳米纤维素薄膜分别裁剪成一定的形状和大小并分别固定在两个电极表面，用导电胶将导线固定在电极背面，导线作为引脚引出外部电路，将两个电极固定在塑料基板上，并用隔层将两电极隔开，组装成摩擦纳米发电机。

7.根据权利要求1所述一种改性木质素纳米纤维素薄膜在摩擦纳米发电机中的应用，其特征在于，所述纯化木质素由10重量份的木质素溶解在50～100重量份pH=9～14的碱性溶液中，使用无机酸调节溶液pH=6.8～8.5，然后透析处理3～5天，除去溶液中的无机盐，最后冷冻干燥得到；

所述木质素为碱木质素、酶解木质素和木质素磺酸钠中的至少一种，所述碱木质素为木浆碱木质素、竹浆碱木质素和麦草浆碱木质素中的至少一种；所述纳米纤维素为羧甲基纳米纤维素和醚化改性纤维素中的至少一种。