[发明专利]一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法

权利要求书

1.一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据二氧化钛铁的摩尔比计算无水乙醇、钛酸四丁酯、乙酰丙酮、去离子水、硝酸、氢氧化钠和六水合硝酸铁的用量；

(2)在烧杯中先加入无水乙醇溶液，然后一边搅拌一边注入乙酰丙酮溶液，最后加入钛酸四丁酯溶液搅拌制得前驱液A；

(3)根据用量将无水乙醇溶液和去离子水放入新的烧杯中静止制得前驱液B；

(4)在新的烧杯中加入去离子水并根据用量加入六水合硝酸铁固体搅拌溶解制得前驱液C；

(5)在搅拌前驱液A的条件下缓慢的倒入前驱液B，然后将前驱液C在搅拌的条件下缓慢的倒入前驱液A和前驱液B的混合溶液中；

(6)在前驱液A、前驱液B和前驱液C的混合液中加入硝酸调节pH值；

(7)在盛有前驱液A、前驱液B和前驱液C的混合液的烧杯中置入磁性转子并将烧杯放于热板上加热搅拌；所述的磁性转子的转速为500r/min；

(8)用红外线观察液体是否形成具有丁达尔效应的胶体，当前驱液A、前驱液B和前驱液C的混合液形成胶体后取出磁性转子，将胶体静置24小时；

(9)将步骤(8)中制备的胶体放在50～90摄氏度的热板上烘干直至变成块体；

(10)将步骤(9)中制备的块体转移到退火舟内并放置在管式炉内在500～1000摄氏度的温度中保温1～4小时，然后控制管式炉逐渐降温至200～300摄氏度；最后将退火舟从管式炉中取出制得结晶粉末；

(11)将步骤(10)中制备的结晶粉末分别与聚二甲基硅氧烷胶体、聚四氟乙烯胶体或聚偏二氟乙烯胶体按质量比1:10的比例混合后用搅拌机搅拌1～2小时；然后加入胶体固化剂搅拌10～60分钟得到复合胶体；

(12)将步骤(11)制得的复合胶体放置在真空箱中保持10～30分钟；

(13)用ITO或FTO导电薄膜作为基底，把基底放在旋涂仪上空转一次；

(14)将经过真空保持的复合胶体放在基底上旋涂；

(15)将经过旋涂有复合胶体的基底放在热板上加热30～90分钟使其固化成膜。

2.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(6)中加入硝酸调节的pH值为2～6。

3.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(7)中热板的加热温度为60摄氏度，加热搅拌时间不低于4小时。

4.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(10)中管式炉的降温时间为20～30分钟。

5.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(11)中所述的搅拌机的转头为非磁性转头。

6.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(11)中胶体固化剂的用量为聚二甲基硅氧烷胶体、聚四氟乙烯胶体或聚偏二氟乙烯胶体用量的十分之一。

7.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(12)中所述的真空箱的真空度为30Kpa。

8.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(13)中旋涂仪的空转转速为300～1000r/min；空转时间为30～60秒。

9.根据权利要求1所述的一种制备摩擦纳米发电机高分子磁性复合薄膜的方法，其特征在于，步骤(15)中热板的加热温度为120摄氏度。