[发明专利]基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法

权利要求书

1.基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，包括以下步骤：

1)制备羧基化细菌纤维素分散液

1.1)向细菌纤维素分散液中加入适量的去离子水稀释搅拌，制备出均匀的细菌纤维素分散液；

1.2)利用TEMPO氧化法对细菌纤维素进行氧化处理，离心处理，得到絮状的羧基化细菌纤维素；

2)制备羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯分散液

取定量的羧基化细菌纤维素，依次添加聚乙烯醇、[EMIM][BF₄]离子液体、石墨烯以及适量去离子水，室温下经过搅拌、超声波震荡后获得均匀的羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯分散液；

3)制备羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯聚合物膜

3.1)在真空状态下将羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯分散液中的气泡抽净；

3.2)将步骤3.1获得的分散液倒入模具中，静置在干燥箱中，待完全干燥后获得羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯聚合物膜；

4)制备羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯离子型电活性驱动器

采用浸染法将制备好的羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯聚合物膜沉浸在PEDOT:PSS电极溶液中，待电极溶液充分附着在聚合物膜两侧后取出干燥，得到羧基化细菌纤维素-聚乙烯醇-离子液体-石墨烯离子型电活性驱动器。

2.根据权利要求1所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤1.2)中的TEMPO氧化法流程为：向稀释后并搅拌均匀的细菌纤维素分散液中添加溴化钠和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物，搅拌至其完全溶解后往分散液中加入次氯酸钠溶液使pH值大于11，反应开始伴随着溶液的pH缓慢下降，待pH值降至10.5时开始持续滴定氢氧化钠溶液使pH值保持至10.5左右；反应结束后加入氯化氢溶液调节pH值至7；经过多次离心处理后得到絮状的羧基化细菌纤维素。

3.根据权利要求2所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤1.2)中细菌纤维素分散液、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、溴化钠、次氯酸钠的质量比例依序为：6111-6923:1:6-7:577-694；次氯酸钠溶液质量分数为12％，氢氧化钠溶液与氯化氢盐酸溶液的浓度均为0.5mol/L。

4.根据权利要求3所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤1.1)中的搅拌是在室温搅拌2h。

5.根据权利要求4所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤1.2)中的离心速度为4000rpm，离心4～5次，每次离心时间30min。

6.根据权利要求5所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤2)中羧基化细菌纤维素分散液、聚乙烯醇、离子液体、石墨烯的质量比例依序为：1400-2330:34-50：36-53:1。

7.根据权利要求6所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述聚乙烯醇质量分数为5％，离子液体采用浓度为98％的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐溶液。

8.根据权利要求7所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤2)中的搅拌时间为5h，超声波震荡的功率为40W，处理时间为0.5h。

9.根据权利要求8所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤3)中的抽气泡过程在真空干燥箱中进行，持续时间为15min；干燥温度为60℃，干燥时间为15h。

10.根据权利要求9所述的基于羧基化细菌纤维素的离子型电活性驱动器的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述电极溶液中PEDOT与PSS的重量份比例为5:8，溶液浓度1.1-2.8％；沉浸时间为5min，干燥温度为50℃，干燥时间为3h。