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【发明公布】Alk-Ti3C2/PDMS柔性压阻传感器的制备方法_重庆大学_202011106382.8 

申请/专利权人:重庆大学

申请日:2020-10-16

公开(公告)日:2021-01-22

公开(公告)号:CN112254851A

主分类号:G01L1/20(20060101)

分类号:G01L1/20(20060101);G01L9/02(20060101);C08J5/18(20060101);C08L83/04(20060101);C08J7/12(20060101);C08J7/044(20200101);C08J7/04(20200101);C08J7/06(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.04.22#授权;2021.02.09#实质审查的生效;2021.01.22#公开

摘要:本发明公开了一种高性能的Alk‑Ti3C2PDMS柔性压阻传感器的制备方法,包括以下步骤,首先制备柔性基底结构化的PDMS柔性薄膜,然后合成导电材料二维MXene片Ti3C2Tx和3D褶皱状的Alk‑Ti3C2,再制备Alk‑Ti3C2PDMS导电薄膜,最后通过胶水将AlkTi3C2PDMS导电薄膜与柔性叉指电极组装在一起得到柔性压阻传感器。本发明通过以砂布为模板,有效的得到了结构化的PDMS薄膜,扩宽了传感器的压力范围;本发明利用NaOH对二维材料Ti3C2Tx进行结构优化,有效地阻止了材料的堆叠现象,得到了独特的褶皱状结构,提高了传感器的灵敏度;本发明提供的制备方法简单可行,易于操作,拓宽了Ti3AlC2陶瓷材料纳米材料的应用领域。

主权项:1.一种Alk-Ti3C2PDMS柔性压阻传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,制备结构化的PDMS柔性薄膜基底:首先,将表面具有凸起结构的砂布清洗干净,干燥备用;其次,将硅胶基体液和固化剂按照10:1的比例混合,搅拌均匀形成硅胶混合液,然后在纱布上倒一层所述硅胶混合液,再放入真空箱固化,固化后将成型的PDMS薄膜与砂布分离,得到一侧面具有与砂布相反结构的第一PDMS薄膜;然后,在所述第一PDMS薄膜与砂布分离的一侧面上,真空沉积一层全氟硅氧烷后,再倒一层所述硅胶混合液,放入真空箱内再次固化,得到具有砂布形貌的第二PDMS薄膜,即结构化的PDMS柔性薄膜基底;步骤2,制备二维MXene片Ti3C2Tx:首先,将1gLiF和20ml9MHCl在聚四氟乙烯瓶中混合搅拌均匀,再将1gTi3AlC2缓慢倒入,在35℃下搅拌24小时;其次,用去离子水离心洗涤产物,直到得到PH为4.9~5.1的Ti3C2Tx;然后,将Ti3C2Tx溶液在冷浴中超声,然后离心收集上清液;最后,取一定量的Ti3C2Tx溶液过滤、干燥并称重来确定MXene的浓度;步骤3,制备褶皱状的Alk-Ti3C2:取相同体积的浓度为5molL的NaOH溶液和2mgml的Ti3C2Tx溶液,并将NaOH溶液倒入Ti3C2Tx溶液中搅拌均匀,用盐酸调节PH,再用去离子水离心洗涤使产物的PH为4.9~5.1,得到的褶皱状的3D结构的Alk-Ti3C2;步骤4,LBL法合成Alk-Ti3C2PDMS导电薄膜:首先,将具有砂布形貌的第二PDMS薄膜进行亲水处理;然后,将处理后的第二PDMS薄膜在1mgmlPDAC溶液中浸泡,并在真空下干燥;接着,再放入1mgml的Alk-Ti3C2溶液中浸泡,并真空下干燥;最后,重复前面同样的步骤若干次,Alk-Ti3C2将一层一层的包裹在PDMS凸起的表面,得到结构化的Alk-Ti3C2PDMS导电薄膜;步骤5,制作柔性压阻传感器:首先,用焊接的方法在PET柔性叉指电极上引出两根导线;然后,将处理后的柔性的PDMS导电薄膜用胶水固定在PET叉指电极上;最后,用PI胶带包裹在器件表面,得到Alk-Ti3C2PDMS柔性压阻传感器。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 重庆大学 Alk-Ti3C2/PDMS柔性压阻传感器的制备方法

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