[发明专利]一种氮化碳薄膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种氮化碳薄膜材料的制备方法，涉及纳米材料制备技术领域，包括如下步骤：将碳酸胍粉末加入至反应器，用载玻片将所述反应容器的出口进行遮盖，得到处理好的反应容器；将所述处理好的反应容器置入加热装置中，加热至560℃～590℃，进行恒温加热；所述恒温加热结束后，冷却，得到沉积有氮化碳薄膜的载玻片；将所述氮化碳薄膜进行剥落干燥处理，得到所述氮化碳薄膜材料。本发明提供的氮化碳薄膜材料的制备方法，制备过程简单，制得的氮化碳薄膜材料为具有不同的层状结构的柔性薄膜材料，具有良好的湿度灵敏性，可以将周围环境湿度的变化高效的转化成自身的机械变形，材料性能优异。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体涉及一种氮化碳薄膜材料及其制备方法。

背景技术

目前，随着智能器件与智能设备的不断的发展，对智能材料的研究与应用，如记忆合金、纳米发电机及仿生器件等越来越受到人们的关注。其中有一类材料可以在特定环境刺激下发生形变，即智能响应驱动材料。一般情况下，这类智能响应驱动材料由具有不同性质的双层或多层结构组成，或材料中包含具有特定刺激响应性能的分子或官能团。在一定的外界刺激下，材料的各层结构发生不同的变化，或材料内部的分子结构发生变化，使得材料产生一定的形变。而湿度作为重要的自然资源，在自然界中大量存在，如果能够通过湿度响应驱动材料将周围环境中的湿度进行收集，并进一步转化成能源加以利用，这对于人类的生活必将产生重大影响。

虽然目前在湿度转化方面的研究已取得了诸多进展，但是已有的湿度响应驱动材料对于湿度进行响应的灵敏度仍较低。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种氮化碳薄膜材料的制备方法，包括如下步骤：

将碳酸胍粉末加入至反应容器，用载玻片将所述反应容器的出口进行遮盖，得到处理好的反应容器；

将所述处理好的反应容器置入加热装置中，加热至560℃～590℃，进行恒温加热；

所述恒温加热结束后，冷却，得到沉积有氮化碳薄膜的载玻片；

将所述氮化碳薄膜进行剥落干燥处理，得到所述氮化碳薄膜材料。

可选地，所述用载玻片将所述反应容器的出口进行遮盖后，还包括：用铝箔纸对所述反应容器进行包裹。

可选地，所述将所述氮化碳薄膜进行剥落干燥处理包括：将所述沉积有氮化碳薄膜的载玻片浸入去离子水中进行浸泡；浸泡结束后，将所述氮化碳薄膜从所述载玻片上进行剥落，并将剥落后的所述氮化碳薄膜转移至衬底上，得到带有氮化碳薄膜的衬底；将所述带有氮化碳薄膜的衬底于室温进行干燥，得到所述氮化碳薄膜材料。

可选地，所述衬底为厚度为0.01mm～0.5mm的不锈钢薄片。

可选地，所述加热至560℃～590℃进行恒温加热包括：以0.5℃/min～5℃/min的加热速率加热至560℃～590℃进行恒温加热。

可选地，所述恒温加热时间范围为0.5小时～3小时。

可选地，所述加热装置为管式石英炉；所述将所述处理好的反应容器置入加热装置包括：将所述处理好的反应容器置入管式石英管中，用双层铝箔纸封装在所述管式石英管两端端口，拧紧密封法兰。

可选地，所述反应容器为石英槽。

可选地，所述载玻片为经过清洁处理的载玻片，所述载玻片的清洁处理包括：

配置食人鱼溶液；

将载玻片放入配置好的所述食人鱼溶液中，于80℃条件下进行第一次浸泡；

所述第一次浸泡结束后，用超声振荡器对所述载玻片进行第一次超声振荡清洗；