[发明专利]一种纳米压电薄膜及纳米复合压电发电机的制备方法

摘要

一种纳米压电薄膜及纳米复合压电发电机的制备方法。其特征是，使用具有生物相容性的细菌纤维素作为基体，具有高压电系数的纳米（或亚微米）压电颗粒作为填充材料，两者复合得到具有压电性质的薄膜，并用于构建柔性纳米复合压电发电机。细菌纤维素独特的空间三维网络结构可以使压电颗粒自然地均匀分布其中，并使薄膜内部受力更加均匀，能够极大提高纳米复合压电发电机输出性能。这种纳米复合压电发电机具有生物相容性，可以植入生物体内进行能量采集，并且制备工艺简单、成本低廉，拥有很好的应用前景。

主权项

一种纳米压电薄膜的制备方法，其特征在于：以具有生物相容性、成本低廉的细菌纤维素作为基体，以具有压电性质的纳米或亚微米颗粒作为填充材料，两者复合得到具有压电性质的薄膜；具体步骤如下：(1)先使用物理机械方法或化学溶解方法将细菌纤维素在液相中分散成细小纤维，获得细菌纤维素浆料；(2)将具有压电性质的纳米或亚微米颗粒加入细菌纤维素浆料中，并充分混合，得到混合浆料；具有压电性质的纳米或亚微米颗粒材料包括钛锆酸铅、钛酸钡、铌镁酸铅、铌酸钠、铌酸钾、铌酸锂；(3)利用物理方法或化学方法对混合浆料进行处理，使纳米纤维重新交联成网络结构，并使压电颗粒均匀分布于其中，得到湿态纳米复合压电薄膜；(4)对上述湿态纳米复合压电薄膜进行干燥，得到干态纳米复合压电薄膜；(5)对干态纳米复合压电薄膜进行高压极化，使压电颗粒中的电畴取向一致，得到具有定向压电性质的薄膜；所述物理方法包括对混合浆料进行真空抽滤、溶剂蒸发；所述化学方法包括向混合浆料中添加海藻酸钠和氯化钙，通过离子交联形成凝胶网络。