[發明專利]一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜及其制備和應用

有效

• 申請號: 201611108040.3
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106773143B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 李耀剛;梁浩;時秋偉;王宏志;張青紅;侯成義
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 31233 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達

1.一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜，其特征在于：N-異丙基丙烯酰胺凝膠填充在石墨烯薄膜的微孔內形成石墨烯/NIPAAm復合薄膜；其中石墨烯薄膜為多孔的三維網絡結構石墨烯薄膜；其中石墨烯薄膜由下列方法制備：用氫碘酸浸泡氧化石墨烯薄膜，水洗，干燥，然后用近紅外光輻照，得到具有三維網絡結構的石墨烯薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜，其特征在于：所述石墨烯/NIPAAm復合薄膜的厚度為30-50μm。

3.一種如權利要求1所述的近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的制備方法，包括：

步驟(1)將氧化石墨超聲剝離分散在水中，得到氧化石墨烯分散液，然后倒入蒸發皿內，烘干，得到氧化石墨烯薄膜；

步驟(2)用氫碘酸浸泡氧化石墨烯薄膜，水洗，干燥，然后用近紅外光輻照，得到具有三維網絡結構的石墨烯薄膜；

步驟(3)將具有三維網絡結構的石墨烯薄膜浸泡于NIPAAm溶液中攪拌，干燥，即得近紅外致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜。

4.根據權利要求3所述的一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中氧化石墨烯分散液的濃度為2～10mg/mL，用量為50～100mL。

5.根據權利要求3所述的一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)蒸發皿為PTFT材質。

6.根據權利要求3所述的一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中超聲剝離分散時間為1～2h；烘干為烘箱中烘干，溫度為40～80℃，時間為6～8h。

7.根據權利要求3所述的一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中浸泡時間為1～2h；近紅外光的功率密度為5～500mW/cm²，輻照時間為10～30s。

8.根據權利要求3所述的一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中NIPAAm溶液的濃度為80～120mg/mL。

9.根據權利要求3所述的一種近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中攪拌時間為12～24h。

10.一種如權利要求1所述的近紅外光致變形石墨烯/NIPAAm復合薄膜的應用，其特征在于：石墨烯/NIPAAm復合薄膜在近紅外光的照射下致變形，關閉近紅外光后恢復原狀，應用于光驅動器、人造肌肉、光機械系統領域。