[发明专利]一种用于摩擦纳米发电机的介电材料的制备方法

说明书

本发明涉及技术领域的一种用于摩擦纳米发电机的介电材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：向PDMS中加入碳酸锰粉末和固化剂，并搅拌均匀得到浆料，备用；步骤二：将浆料均匀涂抹在薄膜模具中，并干燥得到复合薄膜；步骤三：将复合薄膜浸泡于稀盐酸溶液中得到多孔薄膜，然后把多孔薄膜水洗后干燥处理；步骤四；将多孔薄膜浸泡于0.2mol/L~0.5mol/L的盐酸多巴胺溶液48~72h，得到亲水性薄膜，然后把亲水性薄膜水洗后干燥处理。本发明制备用于摩擦纳米发电机的介电材料的工艺简单，成本低，容易操作，并且制备的薄膜带有颜色，使用时可以直观的观测出来其消耗程度。

技术领域

本发明涉及技术领域，特别是涉及一种用于摩擦纳米发电机的介电材料的制备方法。

背景技术

随着现代电子产品的朝着低功耗的方向发展，从周围环境中收集可利用或者浪费的能量并将其转换成电能成为一种绿色发展的趋势。摩擦纳米发电机是一种新型微纳能源技术，通过多形式的接触摩擦用以清洁高效地收集环境中的能量，从而实现电子器件的自驱动和可持续运行。特别值得一提的是，TENG具有低成本、制备简单、大输出功率、多工作模式、材料选择广、高转化效率等优势。因此，在能量收集和信息传感等方面，其具有非常广阔的应用前景；因此摩擦起电的材料的制备与选择尤其重要。

基于垂直接触-分离模式摩擦纳米发电机，现今大都是接触材料多选为复合材料，例如在高分子基体中嵌入纳米颗粒，不仅可以改变材料表面的起电性能，还会改变材料的介电性能，进而影响静电感应过程；但是这种制备方法步骤繁琐，造价相对昂贵，实用范围小，无法大面积普及，达不到预计的效果。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于摩擦纳米发电机的介电材料的制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于摩擦纳米发电机的介电材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：向PDMS中加入碳酸锰粉末和固化剂，并搅拌均匀得到浆料，备用；

步骤二：将浆料均匀涂抹在薄膜模具中，并干燥得到复合薄膜；

步骤三：将复合薄膜浸泡于稀盐酸溶液中12h~13h得到多孔薄膜，然后把多孔薄膜水洗后干燥处理；

步骤四；将多孔薄膜浸泡于0.2mol/L~0.5mol/L的盐酸多巴胺溶液48~72h，得到亲水性薄膜，然后把亲水性薄膜水洗后干燥处理。

优选的，将干燥后的亲水性薄膜浸泡于浓度为1%~2%的纳米银线溶液10~14h，以便于提高亲水性薄膜的介电能力，然后水洗后干燥处理。

优选的，所述PDMS与碳酸锰粉末的质量比为1：2.4~2.6。

优选的，所述PDMS与碳酸锰粉末的质量比为1：2.5。

优选的，所述PDMS与固化剂的质量比为10：1。

优选的，所述纳米银线溶液的溶剂为水。

优选的，所述稀盐酸溶液的浓度为15%~20%。

优选的，将浆料均匀涂抹在薄膜模具中，所述在-0.010MP~-0.020MP的状态下干燥20~30min，得到复合薄膜。

优选的，所述水洗为冲洗。

有益效果在于：

1、该方法利用碳酸锰为材料制备的用于摩擦纳米发电机的介电材料工艺简单、成本低、容易操作、并且制备的薄膜带有颜色，该方法是目前没有的；

2、利用该方法制备的介电材料使用时可以直观的观测出来其消耗程度，使得检修者直接得知摩擦纳米发电机的介电材料是否需要更换。

本发明的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本发明的具体实践可以了解到。

附图说明