[发明专利]导电复合纳米纤维膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种导电复合纳米纤维膜的制备方法。所述方法先采用静电纺丝技术，制备具有能与磺酸基形成氢键的基团的聚合物纳米纤维膜，然后将聚合物纳米纤维膜平整的置于铜网上，滴加PEDOT：PSS溶液，使之均匀铺展在纳米纤维膜上，静置，除去表面多余的溶液，在100～160℃退火，稀硫酸处理，得到PEDOT：PSS包覆的导电复合纳米纤维。本发明的制备工艺简单，充分利用了PEDOT：PSS电化学和氧化稳定性，制得的导电纳米纤维的导电率达到了3.28ⅹ10^‑2S cm^‑1。

技术领域

本发明属于静电纺丝技术领域，涉及一种导电复合纳米纤维膜的制备工艺。

背景技术

导电聚合物具有高导电性、特殊的光学性能和高机械灵活性，在生物传感器、组织工程支架、神经探针、药物输送装置和生物致动器等领域具有重要应用。由于其具有高电导率，可以促进生物化学反应产生的电荷转移到电子电路，能够提高生物传感器的响应速度，灵敏度和多功能性。

在导电聚合物中，聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)常作为如神经系统，心脏和骨骼肌中的电极或活性物质。现有的聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)纳米复合纤维膜多采用原位聚合法。但是采用原位聚合法需要控制多个条件，较为复杂。Wang等(Wang S,et al.Chitosan/gelatin porous scaffolds assembled with conductivepoly(3,4-ethylenedioxythiophene)nanoparticles for neural tissue engineering[J].Journal of Materials Chemistry B,2017,5(24).)通过原位聚合法得到的PEDOT/壳聚糖明胶支架的导电率只有4.95×10^-4S cm^-1。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种导电复合纳米纤维膜的制备方法。该方法采用简单的非原位渗透法，将导电高分子PEDOT:PSS包覆聚合物静电纺丝纳米纤维膜，制成导电复合纳米纤维膜。

实现本发明目的的技术方案如下：

导电复合纳米纤维膜的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，采用静电纺丝技术，制备具有能与磺酸基(﹣SO₃H)形成氢键的基团的聚合物纳米纤维膜；

步骤2，将聚合物纳米纤维膜平整的置于铜网上，滴加PEDOT：PSS溶液，使之均匀铺展在纳米纤维膜上，静置，除去表面多余的溶液，在100～160℃退火，稀硫酸处理，得到PEDOT：PSS包覆的导电复合纳米纤维。

优选地，步骤1中，所述的具有能与磺酸基(﹣SO₃H)形成氢键的基团的聚合物选自聚丙烯腈、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物或聚乙烯吡咯烷酮。

优选地，步骤2中，所述的PEDOT：PSS溶液的质量分数为0.2wt％～1.4wt％，静置时间为2min～5min，退火时间为10min～15min。

优选地，步骤2中，所述的稀硫酸的浓度为0.2～1.0mol/L。

优选地，步骤2中，所述的稀硫酸处理时间为5min～10min。

本发明通过非原位渗透法成功获得了PEDOT：PSS包覆的导电复合纳米纤维膜，并经稀硫酸处理，使纳米纤维膜具有高导电性，导电率达到了3.28ⅹ10^-2S cm^-1。

附图说明

图1为导电聚丙烯腈复合纳米纤维扫描电镜图。

图2为对比例1中未除去表面多余物质制得的复合纳米纤维扫描电镜图。