[發明專利]導電離子凝膠膜及其制備方法、以及清潔能源收集裝置

在審

• 申請號: 202110349926.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113087942A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 邢孟秋;葉海雁;劉抗;郭瀛軍
• 申請（專利權）人: 浙江德普斯醫療科技股份有限公司;邢孟秋;葉海雁;劉抗
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J7/044;C08L33/02;C08K3/04;C08K3/16;C09D179/02;C08G73/02;G01N27/04;G01N27/48;H02N1/04
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

1.一種導電離子凝膠膜，其特征在于，包括：

膜基體，所述膜基體包括聚丙烯酸水凝膠以及分散在所述聚丙烯酸水凝膠中的導電納米填料；

形成于所述膜基體至少一側表面的聚苯胺涂層。

2.根據權利要求1所述的導電離子凝膠膜，其特征在于，所述導電納米填料為還原氧化石墨烯。

3.根據權利要求2所述的導電離子凝膠膜，其特征在于，所述膜基體由丙烯酸單體與還原氧化石墨烯在水中形成的分散液在交聯劑和引發劑的作用下聚合形成，所述丙烯酸單體：所述還原氧化石墨烯的質量比為5:(1～4)。

4.根據權利要求3所述的導電離子凝膠膜，其特征在于，所述交聯劑包括離子型交聯劑和共價型交聯劑。

5.根據權利要求4所述的導電離子凝膠膜，其特征在于，所述離子型交聯劑為氯化鈣，所述共價型交聯劑為N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺，所述引發劑為過硫酸銨。

6.根據權利要求1所述的導電離子凝膠膜，其特征在于，所述導電離子凝膠膜的厚度介于50μm～1000μm之間。

7.一種導電離子凝膠膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，提供丙烯酸單體；

步驟S2，在所述丙烯酸單體中加入導電性納米填料粉、交聯劑、引發劑，使得所述丙烯酸單體聚合，得到膜基體；

步驟S3，在所述膜基體的至少一側表面涂覆苯胺，并使得所述苯胺聚合，以在所述膜基體表面形成聚苯胺涂層，得到所述導電離子凝膠膜。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述導電性納米填料粉為還原氧化石墨烯，所述步驟S2包括：

步驟S21，通過水熱轉化法以氧化石墨烯為原料，制備得到還原氧化石墨烯粉體；

步驟S22，將所述還原氧化石墨烯粉體分散在水中，得到懸浮液；

步驟S23，將所述懸浮液分散在所述丙烯酸單體中，得到所述分散液；

步驟S24，在所述分散液中加入交聯劑和引發劑，在40-50℃溫度條件下固化，形成所述膜基體。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述懸浮液中，所述還原氧化石墨烯粉體在所述懸浮液中的質量濃度為3-20g/L，所述分散液中所述丙烯酸單體的體積濃度為10-25％。

10.根據權利7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

步驟S31，提供苯胺單體溶液；

步驟S32，在所述苯胺單體溶液中加入引發劑，得到預混液；

步驟S33，將所述膜基體浸漬在所述預混液中，以使苯胺單體在所述膜基體表面聚合形成所述聚苯胺涂層。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，

所述步驟S31中，將苯胺單體添加到1M的鹽酸水溶液中，混合得到所述苯胺單體溶液，

所述步驟S32中，所述引發劑為過硫酸銨，

所述步驟S33中，控制反應溫度為0-10℃，浸漬時間為4-12小時，且在浸漬結束后，取出表面形成有所述聚苯胺涂層的膜基體并使用去離子水清洗后，得到所述導電離子凝膠膜。

12.一種清潔能源收集裝置，其特征在于，包括從上至下依次層疊的聚酰亞胺薄膜、根據權利要求1至6任一項所述的導電離子凝膠膜、以及鋁箔，其中，所述導電離子凝膠膜與開路設備相連，以收集由所述導電離子凝膠膜產生的清潔能源。

13.一種傳感器，其特征在于，包括：

根據權利要求1至6任一項所述的導電離子凝膠膜；

以及形成于所述導電離子凝膠膜之上的聚乙烯醇涂層、聚二甲基硅氧烷涂層或凡士林涂層。