[發明專利]基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710377765.0
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107029565B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 胡穎;許愛鳳;郝予琛;常龍飛;李亨;齊珂;楊露露
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B01D71/70
• 分類號: B01D71/70;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01L3/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜，其特征在于：其包括：

PDMS與貴金屬納米材料的混合物層(2)，混合物層(2)內分散貴金屬納米材料(3)；以及

具有光學透明性的氧化石墨烯薄膜(1)，平鋪固定在混合物層(2)上；

其中，所述光驅動雙層復合膜在光的照射下發生彎曲變形。

2.如權利要求1所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜，其特征在于：所述光為激光、或為氙燈產生的模擬太陽光、或為太陽光。

3.一種如權利要求1或2所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：

1)制備具有光學透明性的氧化石墨烯薄膜(1)：將氧化石墨烯粉體分散到溶劑二中形成分散液，取分散液置于襯底上蒸發形成具有透明性的氧化石墨烯薄膜(1)；

2)制備PDMS與貴金屬納米材料的混合物：將貴金屬納米材料(3)分散到溶劑一中，然后與PDMS前驅體混合，充分攪拌混勻；超聲或加熱使混合物中的有機溶劑完全揮發，隨后與PDMS交聯劑以10：1的體積比混合，繼續攪拌，并在真空中去除氣泡，從而獲得PDMS與貴金屬納米材料的混合物，混合物內分散貴金屬納米材料(3)；

3)制備雙層復合膜：將PDMS與貴金屬納米材料的混合物旋涂在寡層的氧化石墨烯薄膜(1)上，然后加熱，從而獲得所述光驅動雙層復合膜。

4.如權利要求3所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜的制備方法，其特征在于：所述氧化石墨烯粉體為石墨烯的結構骨架上含有各種含氧官能團的二維平面材料，其含氧官能團包括羥基、羧基或環氧鍵；溶劑二包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇中的一種或兩種及以上任意比例的混合物。

5.如權利要求3所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜的制備方法，其特征在于：所述襯底為玻璃、聚四氟乙烯、金屬、陶瓷、硅片中的一種；蒸發分散液所采用的溫度范圍為20～80℃。

6.如權利要求3所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜的制備方法，其特征在于：所述氧化石墨烯薄膜(1)的厚度為0.5～20μm，且在400-800nm波段的透射率大于5％。

7.如權利要求3所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜的制備方法，其特征在于：所述貴金屬納米材料(3)包括金納米線、金納米顆粒、銀納米線、銀納米顆粒、鉑納米線、鉑納米顆粒；溶劑一為水、乙醇、甲醇、乙二醇、異丙醇中的一種。

8.如權利要求3所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜的制備方法，其特征在于：步驟3)中將PDMS與貴金屬納米材料的混合物旋涂在寡層的氧化石墨烯薄膜(1)上后，通過改變混合物的使用量以及旋涂的轉速和時間，使得最終PDMS與貴金屬納米材料的混合物層(2)的厚度為30～300μm。

9.如權利要求3所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜的制備方法，其特征在于：步驟3)中在30～80℃的溫度下加熱。

10.一種如權利要求1或2所述的基于氧化石墨烯的光驅動雙層復合膜在微流控芯片中的應用，其特征在于：所述光驅動雙層復合膜的兩端固定在所述微流控芯片的一側，且完全覆蓋所述微流控芯片的相應側面上的至少一個通道，并在光的照射下向相應通道內彎曲，實現對此通道內微流體的遠程光控操縱。