[發(fā)明專利]PVP@AgNPs封裝的IPMC電致動器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011494435.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112636631B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬麗;郭東杰;丁井鮮;駱正強;李夢辛;翟公浩
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真

1.一種PVP@AgNPs封裝的IPMC電致動器的制備方法，其特征在于：所述的IPMC電致動器由PVP@AgNPs封裝廢舊IPMC制備的新IPMC以及外接電信號輸入系統(tǒng)組成；具體制備方法如下：

采用提拉工藝在廢舊IPMC表面包覆一層致密的PVP@AgNPs材料作為封裝電極，將裝滿PVP包裹的銀納米顆粒溶液的小燒杯放入底部有孔且裝有液體的大燒杯的浮臺上，固定廢舊的IPMC的高度并浸入PVP包裹的銀納米顆粒溶液中，通過控制大燒杯中液體流出的速度來控制浮臺的下降速度，小燒杯隨著浮臺的下降而下降，進而對燒杯內(nèi)的廢舊IPMC達到一個提拉的效果，從而在廢舊IPMC表面的Pt電極上均勻懸掛一層PVP包裹的銀納米顆粒，即得到PVP@AgNPs封裝的IPMC電致動器；

所述AgNPs的粒徑為45-55nm，AgNPs表面包裹的PVP的厚度為0.65-0.85nm；

所述PVP@AgNPs封裝電極的厚度為0.1-0.5mm，所述 PVP@AgNPs封裝后的IPMC電致動器的面電阻為0.1-5.0Ω，工作位移為12-30mm，偏轉(zhuǎn)角為19-62°，輸出力為10-30mN；

所述提拉工藝的提拉速度1-1.5mm/min，PVP包裹的銀納米顆粒溶液的濃度0.04-0.05mol/L；

所述PVP包裹的銀納米顆粒溶液的制備方法如下：

（1）銀納米顆粒的制備：將0.612g硝酸銀和20mL乙二醇溶液加入到容量為100mL的三口燒瓶中，避光攪拌10min，再緩慢加入0.3996g聚乙烯吡咯烷酮粉末，避光攪拌1h，使硝酸銀和PVP溶解完全，溶液由無色變成黃棕色，再逐滴加入10 μL 含25μmol NaCl的EG溶液，取出轉(zhuǎn)子，將三口燒瓶轉(zhuǎn)移至油浴鍋中，在170℃下回流3h，溶液變成不透明的黃綠色溶液；

（2）銀納米顆粒的后處理：將（1）中反應(yīng)完全的溶液冷卻至室溫，移入離心管，并用丙酮和乙醇多次清洗，以除去鹽和聚合物雜質(zhì)，最終加入一定量的乙醇，得到銀納米顆粒的乙醇溶液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVP@AgNPs封裝的IPMC電致動器的制備方法，其特征在于：所述電信號輸入系統(tǒng)的電信號為0.1-10Hz，0.5-5V的正弦波、方波或三角波。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVP@AgNPs封裝的IPMC電致動器的制備方法，其特征在于：所述的廢舊IPMC的面電阻為240-270Ω，工作位移為6-11mm，偏轉(zhuǎn)角為3-11°，輸出力為5-20mN；其中，廢舊IPMC是以Nafion膜為基底，以Pt納米顆粒為電極，面積為5×20mm，厚度為50-60μm。