[發明專利]一種多層結構納米發電機及其制備方法

在審

• 申請號: 201710034329.3
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106892401A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 李明吉;李凱;李紅姬;李翠平;楊保和
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B82Y30/00
• 分類號: B82Y30/00;H01L41/187;H01L41/27
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司12002
• 代理人: 顏濟奎

1.一種多層結構納米發電機，其特征在于，該多層結構納米發電機構成的五部分從下到上依次為：金屬底電極層、氧化鋅層、石墨納米片層、金顆粒層和金屬上電極層，

(1)以鈦、銅或鋁的箔或片作為金屬底電極層；

(2)在襯底上沉積一層(002)取向氧化鋅多晶膜作為壓電層，即氧化鋅層；

(3)將殼聚糖溶于醋酸溶液中，加入已還原的石墨粉末，成粘稠狀石墨液體，在氧化鋅薄膜上絲網印刷粘稠的絲網印刷墨水，靜置，烘干，制成的石墨納米片層；

(4)在石墨納米片上修飾一層金納米顆粒，即金顆粒層；

(5)在金納米顆粒修飾的石墨納米片上再覆蓋一層金屬作為金屬上電極層。

2.一種多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，構成的五部分從下到上依次為：金屬底電極層、氧化鋅層、石墨納米片層、金顆粒層和金屬上電極層，由以下步驟組成：

(1)以鈦、銅或鋁的箔或片作為金屬底電極層；

(2)在襯底上沉積一層(002)取向氧化鋅多晶膜作為壓電層，制備成氧化鋅層；

(3)將殼聚糖溶于醋酸溶液中，加入已還原的石墨粉末，成粘稠狀石墨液體，在氧化鋅薄膜上絲網印刷粘稠的絲網印刷墨水，靜置，烘干，制得石墨納米片層；

(4)在石墨納米片上修飾一層金納米顆粒，即金顆粒層；

(5)在金納米顆粒修飾的石墨納米片上再覆蓋一層金屬作為金屬上電極層。

3.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的氧化鋅多晶膜的厚度為200nm-1μm，(002)取向，晶粒大小為25nm-300nm。

4.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的殼聚糖與石墨粉末摻入的質量比為2：1-2：2，根據所需醋酸溶液的體積定量加入。

5.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的制備石墨納米層的醋酸溶液的質量分數為1％-10％。

6.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的絲網印刷目數50目以上。

7.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的制備金顆粒的方法可以使用電化學多電位階躍法、循環伏安法、恒電位法、紫外光催化還原法等實驗手段。

8.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的制備金納米顆粒多用到的四氯金酸溶液濃度為0.1g/L-0.01g/L。

9.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的在石墨層上修飾的金顆粒的粒徑為20nm-800nm。

10.根據權利要求書2所述的多層結構納米發電機的制備方法，其特征在于，在金顆粒上覆蓋的一層金屬可以為銅、鈦或鋁。