[發(fā)明專利]用于批量電化學(xué)聚合的柔性裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210448804.2 | 申請日： | 2022-04-25 |
| 公開（公告）號： | CN114898944A | 公開（公告）日： | 2022-08-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃顯;李雪婷 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學(xué);錢塘科技創(chuàng)新中心 |
| 主分類號： | H01B13/00 | 分類號： | H01B13/00;C08G73/02;H01B1/12;H01B5/14 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 孫蕾 |
| 地址： | 300072*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 批量 電化學(xué) 聚合 柔性 裝置 | ||
本公開提供了一種用于批量電化學(xué)聚合的柔性裝置，包括：電解液槽、柱狀微架構(gòu)、柔性電極陣列和工作電極單元；電解液槽開設(shè)于基底上；柱狀微架構(gòu)嵌設(shè)在基底上，柱狀微架構(gòu)第一端延伸至所述電解液槽內(nèi)，所述柱狀微架構(gòu)第二端延伸至所述基底外部；柔性電極陣列與所述柱狀微架構(gòu)第二端相連；工作電極單元穿設(shè)于所述電解液槽內(nèi)的電解液中，且嵌設(shè)在所述基底上，所述工作電極單元延伸至所述基底外部的一端通過導(dǎo)線與外圍設(shè)備進行連接；在外部壓力作用下，所述柔性電極陣列和待修飾工作電極的導(dǎo)電接口連接。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及電化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于批量電化學(xué)聚合的柔性裝置。
背景技術(shù)
電化學(xué)聚合作為一種成本效益高且易于使用的制備導(dǎo)電聚合物薄膜的方法。電聚合材料具有獨特的形態(tài)、物理、電子和電化學(xué)特性，可適用于各種應(yīng)用。電聚合是通過在電化學(xué)電池中氧化單體，然后在工作電極表面生長聚合物薄膜而引發(fā)的，工作電極可以是碳質(zhì)、金屬或?qū)щ姴ＡР牧?。由于單體的氧化是電壓或電流誘導(dǎo)的，沒有使用有毒的氧化劑，該技術(shù)確保實時控制生產(chǎn)非常高純度的導(dǎo)電聚合物薄膜。該薄膜具有優(yōu)異的電學(xué)、電子學(xué)、磁性、光學(xué)和流變性能。雖然電化學(xué)聚合的方法優(yōu)點很多，但目前批量化得到聚合物多采用化學(xué)法直接進行。常用的聚合方法包括化學(xué)氧化合成法、電化學(xué)合成法等。
化學(xué)氧化合成法制備聚苯胺是在酸性條件下用氧化劑使苯胺單體進行氧化聚合。聚合反應(yīng)發(fā)生在裝有攪拌器的三口瓶中。首先三口瓶需要進行氮氣置換且保護，依次向三口瓶中加入水、鹽酸、苯胺，接著邊攪拌邊滴加氧化劑((NH4)2S2O3)。在一定的溫度下進行聚合反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，將得到的聚合產(chǎn)物過濾，然后用1mol/L的鹽酸進行反復(fù)洗滌，過濾，一直到濾液為無色為止。再將產(chǎn)物在真空60℃下干燥48小時，從而得到墨綠色的摻雜聚苯胺。在得到純凈的聚苯胺粉末之后，對于工作電極的修飾，還需要進行一系列的混合勻涂工作。
電化學(xué)合成聚苯胺的方法是指反應(yīng)單體和電解質(zhì)溶液放在電解池當(dāng)中，用恒電流法，恒電位法或者循環(huán)伏安法進行反應(yīng)，在反應(yīng)聚合過程中加入陰陽離子的摻雜。大多是在酸性溶液中，加入苯胺單體，在陽極上進行氧化聚合。研究結(jié)果表明，雖然化學(xué)法合成聚苯胺的方法有很多，但是用電化學(xué)方法制備聚苯胺要好于化學(xué)法，其控制條件簡單，而且合成時間較短、具有環(huán)保的特點。但是用電化學(xué)合成法制備聚苯胺，純度高但量少。因此，研究一種電化學(xué)批量聚合聚苯胺的方法具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
本公開提供了一種用于批量電化學(xué)聚合的柔性裝置，基于電化學(xué)方法聚合聚苯胺，同時實現(xiàn)多個pH傳感器的工作電極修飾，解決了傳感器修飾時間成本過高的技術(shù)問題。
(二)技術(shù)方案
根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種用于批量電化學(xué)聚合的柔性裝置，包括：
電解液槽，開設(shè)于基底上，
柱狀微架構(gòu)，嵌設(shè)在所述基底上，所述柱狀微架構(gòu)第一端延伸至所述電解液槽內(nèi)，所述柱狀微架構(gòu)第二端延伸至所述基底外部；
柔性電極陣列，與所述柱狀微架構(gòu)第二端相連；
工作電極單元，穿設(shè)于所述電解液槽內(nèi)的電解液中，且嵌設(shè)在所述基底上，所述工作電極單元延伸至所述基底外部的一端通過導(dǎo)線與外圍設(shè)備進行連接；
在外部壓力作用下，所述柔性電極陣列和待修飾工作電極的導(dǎo)電接口連接。
在本公開一些實施例中，所述工作電極單元包括：
對電極，沿第一方向穿設(shè)于所述電解液槽內(nèi)的電解液中，且嵌設(shè)在所述基底上，所述對電極延伸至所述基底外部的一端通過導(dǎo)線與外圍設(shè)備進行連接；
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