[發明專利]基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法

在審

• 申請號: 202211087289.6
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115651233A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 王帆;許觀政
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J7/12;C08L1/04;C08L29/04;C08K3/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

1.基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，包括以下步驟：

1)制備羧基化細菌纖維素分散液

1.1)向細菌纖維素分散液中加入適量的去離子水稀釋攪拌，制備出均勻的細菌纖維素分散液；

1.2)利用TEMPO氧化法對細菌纖維素進行氧化處理，離心處理，得到絮狀的羧基化細菌纖維素；

2)制備羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯分散液

取定量的羧基化細菌纖維素，依次添加聚乙烯醇、[EMIM][BF₄]離子液體、石墨烯以及適量去離子水，室溫下經過攪拌、超聲波震蕩后獲得均勻的羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯分散液；

3)制備羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯聚合物膜

3.1)在真空狀態下將羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯分散液中的氣泡抽凈；

3.2)將步驟3.1獲得的分散液倒入模具中，靜置在干燥箱中，待完全干燥后獲得羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯聚合物膜；

4)制備羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯離子型電活性驅動器

采用浸染法將制備好的羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯聚合物膜沉浸在PEDOT:PSS電極溶液中，待電極溶液充分附著在聚合物膜兩側后取出干燥，得到羧基化細菌纖維素-聚乙烯醇-離子液體-石墨烯離子型電活性驅動器。

2.根據權利要求1所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟1.2)中的TEMPO氧化法流程為：向稀釋后并攪拌均勻的細菌纖維素分散液中添加溴化鈉和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物，攪拌至其完全溶解后往分散液中加入次氯酸鈉溶液使pH值大于11，反應開始伴隨著溶液的pH緩慢下降，待pH值降至10.5時開始持續滴定氫氧化鈉溶液使pH值保持至10.5左右；反應結束后加入氯化氫溶液調節pH值至7；經過多次離心處理后得到絮狀的羧基化細菌纖維素。

3.根據權利要求2所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟1.2)中細菌纖維素分散液、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、溴化鈉、次氯酸鈉的質量比例依序為：6111-6923:1:6-7:577-694；次氯酸鈉溶液質量分數為12％，氫氧化鈉溶液與氯化氫鹽酸溶液的濃度均為0.5mol/L。

4.根據權利要求3所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟1.1)中的攪拌是在室溫攪拌2h。

5.根據權利要求4所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟1.2)中的離心速度為4000rpm，離心4～5次，每次離心時間30min。

6.根據權利要求5所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟2)中羧基化細菌纖維素分散液、聚乙烯醇、離子液體、石墨烯的質量比例依序為：1400-2330:34-50：36-53:1。

7.根據權利要求6所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟2)中，所述聚乙烯醇質量分數為5％，離子液體采用濃度為98％的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽溶液。

8.根據權利要求7所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟2)中的攪拌時間為5h，超聲波震蕩的功率為40W，處理時間為0.5h。

9.根據權利要求8所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟3)中的抽氣泡過程在真空干燥箱中進行，持續時間為15min；干燥溫度為60℃，干燥時間為15h。

10.根據權利要求9所述的基于羧基化細菌纖維素的離子型電活性驅動器的制備方法，其特征在于：步驟4)中，所述電極溶液中PEDOT與PSS的重量份比例為5:8，溶液濃度1.1-2.8％；沉浸時間為5min，干燥溫度為50℃，干燥時間為3h。