[發明專利]一種光驅動熱電納米發電機及其制備與其在SERS原位檢測催化中的應用

有效

• 申請號: 202011124210.3
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112260586B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 李崇輝;許士才;王吉華
• 申請（專利權）人: 德州學院
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;H01L35/30;H02N10/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種光驅動熱電納米發電機的制備方法，其特征在于，包括：

在極化后的聚偏氟乙烯薄膜基底上旋涂銀納米線溶液，形成銀納米線層；所述極化后的聚偏氟乙烯薄膜基底的制備方法為：將PVDF溶液與DMF溶液混合均勻，利用溶液澆鑄工藝制備聚偏氟乙烯薄膜基底，通過單軸拉伸獲得極化，使聚偏氟乙烯薄膜在光照下，吸收光熱引起的瞬態極化轉換為熱電勢能；

在銀納米線層表面上采用無支撐層轉移法轉移石墨烯層，使石墨烯和銀納米線的等離激元結構具有陷光效應，促進吸收光熱量，傳遞給聚偏氟乙烯薄膜，引起熱電效應，將等離激元結構作為電極，在靜電感應和熱電效應下，收集熱電荷；

在石墨烯表面和聚偏氟乙烯底面分別沉積口字形金電極和金薄膜電極；

利用導電銀膠將金電極和外接導線相連，即得到等離激元結構耦合熱電材料復合型光驅動熱電納米發電機；得到等離激元結構耦合熱電材料復合型SERS基底。

2.如權利要求1所述的光驅動熱電納米發電機的制備方法，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯薄膜的厚度為10-30μm。

3.如權利要求1所述的光驅動熱電納米發電機的制備方法，其特征在于，所述溶液澆鑄的具體工藝條件為：將混合均勻后的溶液滴注在模具上，在60～80℃干燥5～6h，然后，在105～120℃下放置1～2h，得到PVDF薄膜。

4.如權利要求1所述的光驅動熱電納米發電機的制備方法，其特征在于，所述單軸拉伸的具體工藝條件為：夾住薄膜的兩端，在一個方向拉伸，拉伸過程中給薄膜控溫，溫度為90～100℃，拉伸速率是每秒鐘0.03～0.05cm，保持20～30min。

5.如權利要求1所述的光驅動熱電納米發電機的制備方法，其特征在于，所述旋涂的具體工藝條件為：將PVDF薄膜放入勻膠機中，用移液槍吸取銀納米線溶液滴到PVDF表面，設置勻膠機轉速為500～600rpm，保持10～15s。

6.如權利要求1所述的光驅動熱電納米發電機的制備方法，其特征在于，所述銀納米線的直徑為30-60nm、長度為80-120μm。

7.如權利要求1所述的光驅動熱電納米發電機的制備方法，其特征在于，所述無支撐層轉移法的具體工藝條件為：將石墨烯/銅箔樣品剪成小片，先沖洗掉小片的一面的石墨烯，然后將剩余的石墨烯/銅箔小片放在刻蝕溶液表面上使其漂浮，未被沖洗的一面朝上，沖洗的一面仍然接觸刻蝕溶液，待完全蝕刻Cu箔之后，將石墨烯層小心地轉移到去離子水中，并沖洗3次以去除殘留的蝕刻溶液；接下來，用AgNWs/PVDF樣品輕輕撈取去離子水中的石墨烯層，使其平整的貼附于銀膜表面，并在室溫下干燥。

8.權利要求1-7任一項所述的方法制備的光驅動熱電納米發電機。

9.權利要求8所述的光驅動熱電納米發電機在SERS原位檢測催化中的應用。