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专利号: 2021108339447
申请人: 浙江农林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:制备羟丙基纤维素液晶;

S2:将羟丙基纤维素液晶涂覆在柔性PDMS模具中,嵌入金属丝,用PDMS膜包覆,得封装柔性PDMS模具;

S3:将S2所得的封装柔性PDMS模具与电正性膜材料采用编织的方法复合并固定,即得摩擦纳米发电材料。

2.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述羟丙基纤维素液晶的制备方法为:每间隔15~30min将50~500mg的HPC缓慢添加到去离子水中,在低于30℃的温度下进行超声处理,直至浓度达到70%以上后,将羟丙基纤维素水溶液在0~10℃静置20~30h,取出置于室温下再持续超声2~3h,然后进行离心脱气,再添加无机盐至无机盐浓度达0.1~0.2M,重复超声‑离心的步骤,得到具有导电性的羟丙基纤维素液晶。

3.根据权利要求2所述的摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,所述离心脱气条件为12~15kpm,30~40min。

4.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述封装柔性PDMS模具的制备方法为:将S1所得的羟丙基纤维素液晶均匀涂覆在柔性PDMS模具的凹槽内,填充涂覆的上表面与凹槽边缘高度平齐,然后在室温下失水至上表面出现红色,然后嵌入直径0.01~0.02mm的金属丝后再用厚度为100~200μm的PDMS膜包覆,得封装柔性PDMS模具。

5.根据权利要求4所述的摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,所述失水的时间为5~7min。

6.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,固定采用黏附性凝胶或弹性体。

7.根据权利要求6所述的摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,所述黏附性凝胶由以下方法制得:取含有浓度为1.5~2mol/L丙烯酰胺的硼酸缓冲溶液,加入为丙烯酰胺质量分数100~120%的十二烷基硫酸钠、100~125%的氯化锂并持续搅拌至溶液变为透明,然后加入为丙烯酰胺质量分数25~30%的甲基丙烯酸十六烷基酯搅拌至溶液澄清,再加入为丙烯酰胺质量分数40~45%的明胶并于30~40℃搅拌至完全溶解,然后加入为丙烯酰胺质量分数1~1.5%的2,2‑偶氮双(2‑甲基丙基咪唑)二盐酸盐、5~10%盐酸多巴胺和1.0~

1.5%的过硫酸铵加入到上述溶液中,待其完全溶解倾倒至模具中,并在60~70℃下反应4~5h得到水凝胶,最后将得到的水凝胶浸泡在浓度为0.6~3mol/L的FeCl3溶液中3~4h。

8.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述电正性膜为带正电荷尼龙膜。

9.一种摩擦纳米发电材料,其特征在于,由根据权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得。

10.一种摩擦纳米发电机,其特征在于,包括摩擦纳米发电材料、电容器与整流器,所述摩擦纳米发电材料为根据权利要求9所述的摩擦纳米发电材料。