[发明专利]基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料及其制备方法

权利要求书

1.基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，将具有仿生鲨鱼盾鳞微结构的硅片放入石英玻璃模具中，再将Nafion溶液和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液倒入石英玻璃模具中，然后加热成膜后退火，获得具有微结构的Nafion膜；

采用化学镀的方法在具有微结构的Nafion膜表面沉积贵金属电极层，得到表面具有微结构的IPMC电活性聚合物，剪裁，得到基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料；

其中，采用化学镀的方法在具有微结构的Nafion膜表面沉积贵金属电极层，得到表面具有微结构的IPMC电活性聚合物的具体过程为：将具有微结构的Nafion膜经过离子吸附、主化学镀、次化学镀和离子交换，得到表面具有微结构的IPMC电活性聚合物。

2.根据权利要求1所述的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，仿生鲨鱼盾鳞微结构包括若干微单元，每个微单元为对称结构，每个单元包括中心凸起，中心凸起的一侧设置有第一凸起与第二凸起，中心凸起的另一侧对称设置有第三凸起与第四凸起；第一凸起的长度小于中心凸起，第二凸起的长度小于第三凸起。

3.根据权利要求2所述的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，Nafion溶液和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为4:1。

4.根据权利要求1所述的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，加热成膜的具体过程为：在60-70℃加热20-26h成膜，然后在90-100℃保持3-4h，最后于125-135℃保持0.5-1.5h。

5.根据权利要求4所述的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，离子吸附的具体过程为：将[Pt(NH₃)₄]Cl₂加入到水中，然后加入5wt％的氨水溶液，得到混合液；在室温和避光条件下，将具有微结构的Nafion膜浸泡在混合溶液中12-14h，使得每平方厘米膜上铂的质量为3-3.5mg；其中，[Pt(NH₃)₄]Cl₂与氨水溶液的比为257-300mg：1mL。

6.根据权利要求4所述的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，主化学镀的具体过程为：将经过离子吸附的膜水中，加热至40-43℃，每隔半小时加入NaBH₄溶液，并将温度升高2-3℃，直到温度升至61-64℃时，加入NaBH₄溶液，反应2-4h后浸泡在盐酸溶液中10-18h。

7.根据权利要求4所述的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，次化学镀的具体过程为：将171-199mg的铂氨复合物和80-100mL水配制成次镀液，将经过主化学镀的膜放入次镀液中，并加热至42℃，每隔半小时加入NH₂OH·Cl溶液和NH₂NH₂·1.5H₂O溶液一次，并将温度升高3℃，直到温度升至62℃，再将膜浸泡在盐酸溶液中10-18h；其中，铂氨复合物与水的比为171-199mg：80-100mL。

8.根据权利要求4所述的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料的制备方法，其特征在于，离子交换的具体过程为：将LiCl和LiOH，加入去离子水配成交换液，将经过次化学镀的膜并浸泡在交换液中，将膜中的H⁺替换成Li⁺，得到IPMC材料。

9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的基于IPMC电活性聚合物的主动减阻材料。