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专利号: 2021100169062
申请人: 湖州师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-11-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种阵列交织型摩擦纳米发电机,其特征在于:包括玻璃衬基、FTO层、CuO纳米棒阵‑ ‑

列、ZnO纳米棒阵列、I/I3电解液;所述的FTO层镀在玻璃衬基上作为电极,所述CuO纳米棒阵列垂直生长于FTO层之上,所述CuO纳米棒阵列为空穴收集部,所述ZnO纳米棒阵列垂直生长于FTO层之上,所述ZnO纳米棒阵列为电子收集部分,同时CuO纳米棒阵列与ZnO纳米棒作为摩擦起电的部分。

2.如权利要求1所述的一种阵列交织型摩擦纳米发电机,其特征在于:所述FTO层的厚度为50‑200 nm。

3.如权利要求1所述的一种阵列交织型摩擦纳米发电机,其特征在于:所述CuO纳米棒

2 2

阵列的长度为300‑600 nm、直径为30‑90 nm、CuO纳米棒的数量密度为3‑6´10 个/mm ,所述2

ZnO纳米棒阵列的长度为300‑600 nm、直径为20‑50 nm、ZnO纳米棒的数量密度为3‑6´102

个/mm。

4.一种如权利要求1所述的阵列交织型摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)得到洁净的FTO导电玻璃备用;

(2)利用水热反应法在FTO导电玻璃上生长CuO纳米阵列和ZnO纳米阵列;

(3)将生长CuO纳米阵列的FTO导电玻璃基地与生长ZnO纳米阵列的FTO导电玻璃基地相向叠加;

‑ ‑

(4)利用毛细作用将I/I3电解液渗透到交织的CuO与ZnO纳米阵列中。

5.如权利要求4所述的一种阵列交织型摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于,步骤(2)中利用水热反应法在FTO导电玻璃上生长CuO纳米阵列的流程为:(1)将醋酸铜溶解于无水乙醇,将得到的混合物在室温下搅拌,得到蓝色澄清溶液;

(2)将步骤(1)中所得的蓝色澄清溶液旋涂于经过处理的FTO导电玻璃上,然后置于加热台上,得到均匀的醋酸铜薄膜;

(3)将步骤(2)中所的醋酸铜薄膜在马弗炉中煅烧得到覆盖在FTO导电基片上的CuO致密籽晶层薄膜;

(4)将步骤(3)中所的FTO导电基片上的CuO致密籽晶层薄膜置于硝酸铜和六次甲基四胺组成的水溶液中,密封后于烘箱中反应,得到CuO纳米棒阵列。

6.如权利要求4所述的一种阵列交织型摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于,步骤(2)中利用水热反应法在FTO导电玻璃上生长ZnO纳米阵列的流程为:(1)将乙酸锌溶解于水中,搅拌溶解后加入无水乙醇和冰乙酸,在室温下搅拌得到无色澄清透明溶液;

(2)将步骤(1)中所得的无色澄清溶液旋涂于经过处理的FTO导电玻璃上,然后置于加热台上退火,得到均匀的醋酸锌薄膜;

(3)将步骤(2)中所的醋酸锌薄膜在马弗炉中煅烧得到覆盖在FTO导电基片上的ZnO致密籽晶层薄膜;

(4)将步骤(3)中所的FTO导电基片上的ZnO致密籽晶层薄膜置于硝酸铜和六次甲基四胺组成的水溶液中,密封后于烘箱中反应,得到ZuO纳米棒阵列。

7.如权利要求4所述的一种阵列交织型摩擦纳米发电机的制备方法,其特征在于,步骤‑

(4)的具体步骤如下:将I2, LiI, 4‑叔丁基吡啶和四丁基碘化铵溶解在乙腈中配置成I /‑ ‑ ‑

I3电解液;利用毛细作用将I/I3电解液渗透到交织的CuO与ZnO纳米阵列中,完成纳米摩擦发电装置。