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异质半导体纳米粒子及制备摩擦起电薄膜的方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 12:43:10

异质半导体纳米粒子及制备摩擦起电薄膜的方法(一)、技术领域:1.本发明涉及一种异质半导体纳米粒子及制备摩擦起电薄膜的方法。(二)、背景技术:2.随着物联网技术、大数据、人工智能等新一代信息技术的飞速发展,各种用于交互通讯的传感器的需求数量急剧增加。如何解决海量传感节点供电问题已成为现代信息技术发展的瓶颈。通过能量采集技术,将环境中储量丰富、分布广泛的可再生清洁能源转换为电能,为无线传感网络节点供电,是打破传统供电方式限制的有效解决途径。摩擦纳米发电机(teng)作为一种新的颠覆性的能源收集器,具有前所未有的输出性能和相对较低的成本,已被证明是实现环境能量高效获取与转换的有效途径之一。然而,在摩擦纳米发电机工程化应用进程中存在输出功率较低的问题,成为其进一步推广应用的瓶颈制约。摩擦材料的表面电荷密度是影响摩擦纳米发电机输出功率的关键因素。目前,已有的表面形貌修饰、高介电纳米颗粒掺杂、化学官能团接枝、电荷注入、光调控增强等技术虽然在一定程度上优化了摩擦材料的起电性能,但摩擦纳米发电机仍存在表面电荷密度低,电荷泄露严重,鲁棒性差等瓶颈问题,而且,这些技术均无法实现对摩擦表面电荷实时有效的调控。新兴的光调控摩擦表面电荷技术虽然在一定程度上能够通过光照对摩擦纳米发电机的输出性能进行实时调控,但是存在电学输出小、调控谱带窄(表面等离子体共振只能在某个特定波长激发,宽带系半导体tio2的光生载流子(热电子-空穴对)效应仅能被紫外光激发)、光能利用效率低等问题。半导体tio2的带隙宽度为3.2ev,当用能量大于该带隙宽度的光照射半导体tio2时,其价带上的电子受到激发,跃迁至导带,在价带中生成相应的空穴,从而产生热电子-空穴对。目前,半导体tio2只能被紫外光激发,且其产生的载流子(热电子-空穴对)浓度较低。(三)、技术实现要素:3.本发明要解决的技术问题是:提供一种异质半导体纳米粒子及制备摩擦起电薄膜的方法,该异质半导体纳米粒子中的cu2o纳米粒子均匀负载于tio2粒子表面,此种结构不仅能有效增加cu2o纳米粒子与tio2粒子的接触界面,而且能够保证cu2o纳米粒子与tio2粒子同时充分接收到光照,该制备摩擦起电薄膜的方法通过异质半导体纳米粒子的掺杂对摩擦起电薄膜进行改性,实现了摩擦起电薄膜表面电荷密度的宽光谱调控,提高了摩擦起电薄膜的介电性能,使采用该摩擦起电薄膜的摩擦纳米发电机具有输出性能好﹑调控谱带宽、实时、简单、可靠的优点。4.本发明的技术方案:5.一种异质半导体纳米粒子的制备方法,具体为:6.步骤1﹑称取醋酸铜粉末,然后将醋酸铜粉末溶于无水乙醇中,得到混合溶液a;其中,1g醋酸铜粉末加入80ml~100ml的无水乙醇;7.步骤2﹑先采用超声分散器对混合溶液a进行分散处理,再依次进行搅拌处理﹑脱泡处理;8.步骤3﹑称取tio2粉末,将tio2粉末加入到步骤2处理过的混合溶液a中,得到混合溶液b;其中,tio2粉末的粒径为50nm~200nm,1g tio2粉末加入4ml~5ml步骤2处理过的混合溶液a;9.步骤4﹑先采用超声分散器对混合溶液b进行分散处理,再依次进行搅拌处理﹑脱泡处理,得到悬浮液a,在水浴锅中将悬浮液a加热到60℃~80℃;10.步骤5﹑在悬浮液a中加入葡萄糖溶液,接着再加入naoh溶液,得到悬浮液b;其中,葡萄糖溶液的浓度为0.1mol/l~1mol/l,用来调控cu2o的粒径,naoh溶液的浓度为0.1mol/l~1mol/l,悬浮液a﹑naoh溶液﹑葡萄糖溶液的体积比为1:1.5~3:1~2;11.步骤6﹑用离心干燥器对悬浮液b进行干燥,得到沉淀物,再用无水乙醇洗涤该沉淀物,最后将清洗好的沉淀物放入60℃~120℃的真空干燥箱中干燥,即得到异质半导体纳米粒子。12.异质半导体纳米粒子为tio2@cu2o异质半导体纳米粒子,cu2o纳米粒子均匀负载于tio2粒子表面。13.步骤2中,分散处理的时间为10分钟~30分钟,搅拌处理的时间为5分钟~15分钟,脱泡处理的时间为30秒~120秒;14.步骤4中,分散处理的时间为10分钟~30分钟,搅拌处理的时间为5分钟~15分钟,脱泡处理的时间为30秒~120秒。15.步骤6中,用无水乙醇洗涤沉淀物5次~8次,干燥时间为24小时~30小时。16.一种如上述制备方法制得的异质半导体纳米粒子。17.一种利用上述异质半导体纳米粒子制备摩擦起电薄膜的方法,具体为:18.步骤a﹑采用天平称取液态的聚二甲基硅氧烷(pdms),将异质半导体纳米粒子按照质量分数0.05%~5%的比例添加到液态的聚二甲基硅氧烷中,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到a组分,再将a组分与固化剂混合,经二次搅拌、二次脱泡处理后,得到b组分;19.步骤b﹑采用天平再次称取液态的聚二甲基硅氧烷,然后加入固化剂,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到c组分;20.步骤c﹑先采用旋涂仪将c组分旋涂于电极表面,然后放在空气环境下干燥处理,在电极表面的c组分未完全固化时,再采用旋涂仪将b组分旋涂在c组分表面,最后放在真空环境下干燥处理,使b组分和c组分均完全固化,即得到在电极表面附着的摩擦起电薄膜。21.步骤a中:超声分散的时间为5分钟~10分钟,行星搅拌的时间为3分钟~5分钟,脱泡的时间为30秒~120秒,固化剂为液体固化剂,a组分与固化剂的体积比为8~12:1,二次搅拌的时间为5分钟~10分钟,二次脱泡的时间为30秒~120秒。22.步骤b中:固化剂为液体固化剂,液态的聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为8~12:1,行星搅拌的时间为5分钟~10分钟,脱泡的时间为30秒~120秒。23.步骤c中:采用匀胶法将c组分旋涂于电极表面上,匀胶法采用慢速匀胶和高速定型的方法,具体为:先将旋涂仪调整在80r/min~300r/min的转速下,旋涂100秒~300秒,再将旋涂仪调整在1000r/min~2000r/min的转速下,旋涂10秒~30秒;将b组分旋涂在c组分表面上时,旋涂仪的转速为800r/min~2000r/min;在空气环境下干燥处理的温度为60℃~80℃;在真空环境下干燥处理的温度为70℃~80℃。24.采用上述方法制备的摩擦起电薄膜含有两层结构:纯净的pdms层(由c组分形成)和掺杂pdms层(由b组分形成)。纯净的pdms层可以有效阻断电荷的泄露。掺杂pdms层位于上表面,可以使得异质半导体纳米粒子得到充分的光照。纯净的pdms层和掺杂pdms层的成膜材料同为聚二甲基硅氧烷(pdms),同种基底材料的界面交联程度较好。25.传统宽带隙半导体tio2仅能被紫外光激发出热电子-空穴对,导致其在太阳光下的光催化效率较低。本发明采用窄带隙半导体cu2o敏化宽带隙半导体tio2,从而获得可见光激发的光生热电子-空穴对,能够有效拓宽光生载流子的波长范围,提高太阳光的利用率,最终扩展摩擦起电薄膜表面电荷密度的调控波长。同时光生热电子和空穴在异质半导体的p-n结界面的有效转移,能够抑制载流子复合,从而提升载流子(热电子-空穴对)浓度。热电子-空穴对在摩擦电场的驱动下,定向排列,从而在摩擦层内形成负电荷陷阱,达到增强摩擦材料起电性能的目的。26.用上述摩擦起电薄膜制作的摩擦纳米发电机含有上支撑层、下支撑层、上电极、下电极和摩擦起电薄膜,上电极粘贴在上支撑层的下表面上,下电极粘贴在下支撑层的上表面上,摩擦起电薄膜附着在下电极的上表面上,上电极与摩擦起电薄膜之间留置空气间隙,从而构成平行电容板结构。27.上支撑层和下支撑层选用透明亚克力材料;上电极为银纳米线透明电极或ito透明电极,下电极的材质为铜箔。28.本发明的有益效果:29.1﹑本发明的异质半导体纳米粒子中的cu2o纳米粒子均匀负载于tio2粒子表面,此种结构不仅能有效增加cu2o纳米粒子与tio2粒子的接触界面,而且能够保证cu2o纳米粒子与tio2粒子同时充分接收到光照。30.2﹑本发明通过异质半导体纳米粒子的掺杂对摩擦起电薄膜进行改性,提高了摩擦起电薄膜的介电性能,采用窄带隙半导体cu2o敏化宽带隙半导体tio2,从而获得可见光激发的光生热电子-空穴对,能够有效拓宽光生载流子的波长范围,提高太阳光的利用率,最终扩展摩擦起电薄膜表面电荷密度的调控波长;同时光生热电子和空穴在异质半导体的p-n结界面的有效转移,能够抑制载流子复合,从而提升载流子(热电子-空穴对)浓度;通过热电子-空穴对在摩擦起电薄膜内构建反向电场,从而提高摩擦纳米发电机的输出性能;本发明的摩擦起电薄膜应用在摩擦纳米发电机上时,通过光照即可实现对摩擦纳米发电机输出性能的实时调控,调控谱带宽,使用简单﹑可靠,可使摩擦纳米发电机广泛应用于户外的机械振动能量收集、自供电无线传感系统、智能建筑、智能交通等领域。(四)、附图说明:31.图1为tio2@cu2o异质半导体纳米粒子的结构示意图;32.图2为窄带隙半导体cu2o敏化宽带隙半导体tio2的原理示意图;33.图3为摩擦纳米发电机的结构示意图;34.图4为摩擦纳米发电机的工作原理示意图;35.图5为热电子-空穴对调控摩擦纳米发电机输出的机理示意图;36.图6为宽光谱调控摩擦效应的实验效果图。(五)、具体实施方式:37.实施方式一:38.tio2@cu2o异质半导体纳米粒子的制备方法为:39.步骤1﹑称取醋酸铜粉末,然后将醋酸铜粉末溶于无水乙醇中,得到混合溶液a;其中,1g醋酸铜粉末加入90ml的无水乙醇;40.步骤2﹑先采用超声分散器对混合溶液a进行分散处理15分钟,再依次进行搅拌处理10分钟﹑脱泡处理60秒;41.步骤3﹑称取tio2粉末,将tio2粉末加入到步骤2处理过的混合溶液a中,得到混合溶液b;其中,tio2粉末的粒径为100nm,1g tio2粉末加入4.5ml步骤2处理过的混合溶液a;42.步骤4﹑先采用超声分散器对混合溶液b进行分散处理15分钟,再依次进行搅拌处理10分钟﹑脱泡处理60秒,得到悬浮液a,在水浴锅中将悬浮液a加热到70℃;43.步骤5﹑在悬浮液a中加入葡萄糖溶液,接着再加入naoh溶液,得到悬浮液b;其中,葡萄糖溶液的浓度为0.3mol/l,用来调控cu2o的粒径,naoh溶液的浓度为0.3mol/l,悬浮液a﹑naoh溶液﹑葡萄糖溶液的体积比为1:2:1.5;44.步骤6﹑用离心干燥器对悬浮液b进行干燥,得到沉淀物,再用无水乙醇洗涤该沉淀物6次,最后将清洗好的沉淀物放入70℃的真空干燥箱中干燥26小时,即得到tio2@cu2o异质半导体纳米粒子。45.tio2@cu2o异质半导体纳米粒子的结构如图1所示:cu2o纳米粒子8均匀负载于tio2粒子7表面,此种结构不仅能有效增加cu2o纳米粒子8与tio2粒子7的接触界面,而且能够保证cu2o纳米粒子8与tio2粒子7同时充分接收到光照。46.利用tio2@cu2o异质半导体纳米粒子制备摩擦起电薄膜的方法具体为:47.步骤a﹑采用天平称取液态的聚二甲基硅氧烷(pdms),将tio2@cu2o异质半导体纳米粒子按照质量分数0.1%的比例添加到液态的聚二甲基硅氧烷中,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到a组分,再将a组分与固化剂混合,经二次搅拌、二次脱泡处理后,得到b组分;48.步骤b﹑采用天平再次称取液态的聚二甲基硅氧烷,然后加入固化剂,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到c组分;49.步骤c﹑先采用旋涂仪将c组分旋涂于电极表面,然后放在空气环境下干燥处理,在电极表面的c组分未完全固化时,再采用旋涂仪将b组分旋涂在c组分表面,最后放在真空环境下干燥处理,使b组分和c组分均完全固化,即得到在电极表面附着的摩擦起电薄膜。50.步骤a中:超声分散的时间为7分钟,行星搅拌的时间为4分钟,脱泡的时间为60秒,固化剂为液体固化剂,a组分与固化剂的体积比为10:1,二次搅拌的时间为7分钟,二次脱泡的时间为60秒。51.步骤b中:固化剂为液体固化剂,液态的聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比10:1,行星搅拌的时间为7分钟,脱泡的时间为60秒。52.步骤c中:采用匀胶法将c组分旋涂于电极表面上,匀胶法采用慢速匀胶和高速定型的方法,具体为:先将旋涂仪调整在100r/min的转速下,旋涂120秒,再将旋涂仪调整在1500r/min的转速下,旋涂20秒;将b组分旋涂在c组分表面上时,旋涂仪的转速为1000r/min;在空气环境下干燥处理的温度为70℃,干燥的参考时间可以为5~10分钟;在真空环境下干燥处理的温度为75℃,干燥的参考时间可以为1.5小时~2小时。53.采用上述方法制备的摩擦起电薄膜含有两层结构:纯净的pdms层(由c组分形成)和掺杂pdms层(由b组分形成)。纯净的pdms层可以有效阻断电荷的泄露。掺杂pdms层位于上表面,可以使得异质半导体纳米粒子得到充分的光照。纯净的pdms层和掺杂pdms层的成膜材料同为聚二甲基硅氧烷(pdms),同种基底材料的界面交联程度较好。54.传统宽带隙半导体tio2仅能被紫外光激发出热电子-空穴对,导致其在太阳光下的光催化效率较低。本发明采用窄带隙半导体cu2o敏化宽带隙半导体tio2,从而获得可见光激发的光生热电子-空穴对,能够有效拓宽光生载流子的波长范围,提高太阳光的利用率,最终扩展摩擦起电薄膜表面电荷密度的调控波长。同时光生热电子和空穴在异质半导体的p-n结界面的有效转移,能够抑制载流子复合,从而提升载流子(热电子-空穴对)浓度。热电子-空穴对在摩擦电场的驱动下,定向排列,从而在摩擦层内形成负电荷陷阱,达到增强摩擦材料起电性能的目的。55.图2为窄带隙半导体cu2o敏化宽带隙半导体tio2的原理示意图,在p型半导体cu2o中的多子为空穴,在n型半导体tio2中的多子为电子,当这两种半导体相互接触时,在接触的界面就会形成载流子的浓度差,使得空穴向n型半导体tio2区扩散,电子向p型半导体cu2o区扩散,在界面处留下固定的正负电荷,这个由n型半导体tio2区指向p型半导体cu2o区的空间电荷区称为内建电场,在形成p-n结之前,n型半导体tio2的费米能级高于p型半导体cu2o,两种半导体相接触后,n型半导体tio2的能带整体向下移动,p型半导体cu2o的能带反之向上移动,直到这两个半导体的费米能级拉平为止,此时,两个半导体之间的p-n异质结就形成了。当光照射在半导体上,半导体被光激发产生电子和空穴,由于浓度差跃迁至空间电场的光生电子和空穴在内建电场的驱使下发生定向移动,这就促进了光生电子对的分离。热电子注入到tio2的导带中,从而敏化tio2,一方面加速热电子-空穴对的分离速度,并抑制其复合,从而增大载流子的浓度,另一方面提升tio2的可见光吸收度,拓宽其光谱范围,提高太阳能的利用率。56.如图3所示:用上述摩擦起电薄膜制作的摩擦纳米发电机含有上支撑层1、下支撑层2、上电极3、下电极4和摩擦起电薄膜5,该摩擦纳米发电机为垂直分离式摩擦纳米发电机,上电极3粘贴在上支撑层1的下表面上,下电极4粘贴在下支撑层2的上表面上,摩擦起电薄膜5附着在下电极4的上表面上,上电极3与摩擦起电薄膜5之间留置空气间隙,从而构成平行电容板结构。57.上支撑层1和下支撑层2选用透明亚克力材料;上电极3为银纳米线透明电极,下电极4的材质为铜箔。58.图4为摩擦纳米发电机的工作原理示意图,当垂直方向的外力f作用在上支撑层1上时,上电极3与摩擦起电薄膜5会接触,使摩擦起电薄膜5上积累负电荷,上电极3上积累正电荷;垂直方向的作用力f撤销后,上电极3与摩擦起电薄膜5分离,上电极3与下电极4之间形成电势差,电子会从下电极4流向上电极3,在摩擦纳米发电机的外部负载r上形成电流i1;当垂直方向的外力f再次作用时,上电极3与摩擦起电薄膜5再次接触,电子会发生回流,在摩擦纳米发电机的外部负载r上形成电流i2。实际使用该摩擦纳米发电机时,持续不断地施加与释放外力f,上电极3与摩擦起电薄膜5不断接触、分离,从而在摩擦纳米发电机的外部负载r上形成持续的电流,不断产生电能。59.图5为热电子-空穴对调控摩擦纳米发电机输出的机理示意图,在光辐照下,异质半导体纳米粒子发生光生载流子效应,将会在摩擦起电薄膜内部积累热电子-空穴对,热电子-空穴对会在摩擦起电薄膜的上表面到下电极的电场(摩擦效应所形成的电场e1)的驱动下,在摩擦起电薄膜内趋向垂直排列。一方面,垂直排列的热电子-空穴对类似于偶极子的极化,在接触起电过程中,它们可以作为负电荷陷阱,增强摩擦起电薄膜的电荷捕获能力,增强摩擦起电薄膜的起电性能,从而提升摩擦纳米发电机的输出性能。另一方面,垂直排列的热电子-空穴对,在摩擦起电薄膜内部构建出一个与电场e1反向的电场(e2)。摩擦起电薄膜内总场强的减弱会增大摩擦纳米发电机的固有电容c,从而达到优化摩擦纳米发电机输出性能的目的。60.在不同的光照环境下(无光照、紫外光照、可见+紫外光照)对上述摩擦纳米发电机的短路电流(微安)进行了测试,结果如图6所示,从图6中可以看出,紫外光照下,摩擦纳米发电机的短路电流大于无光照下摩擦纳米发电机的短路电流,可见+紫外光照下摩擦纳米发电机的短路电流大于紫外光照下摩擦纳米发电机的短路电流,表明该异质半导体纳米粒子实现了摩擦纳米发电机的宽光谱调控作用。61.实施方式二:62.tio2@cu2o异质半导体纳米粒子的制备方法为:63.步骤1﹑称取醋酸铜粉末,然后将醋酸铜粉末溶于无水乙醇中,得到混合溶液a;其中,1g醋酸铜粉末加入80ml的无水乙醇;64.步骤2﹑先采用超声分散器对混合溶液a进行分散处理10分钟,再依次进行搅拌处理5分钟﹑脱泡处理30秒;65.步骤3﹑称取tio2粉末,将tio2粉末加入到步骤2处理过的混合溶液a中,得到混合溶液b;其中,tio2粉末的粒径为50nm,1g tio2粉末加入4ml步骤2处理过的混合溶液a;66.步骤4﹑先采用超声分散器对混合溶液b进行分散处理10分钟,再依次进行搅拌处理5分钟﹑脱泡处理30秒,得到悬浮液a,在水浴锅中将悬浮液a加热到60℃;67.步骤5﹑在悬浮液a中加入葡萄糖溶液,接着再加入naoh溶液,得到悬浮液b;其中,葡萄糖溶液的浓度为0.1mol/l,用来调控cu2o的粒径,naoh溶液的浓度为0.1mol/l,悬浮液a﹑naoh溶液﹑葡萄糖溶液的体积比为1:1.5:1;68.步骤6﹑用离心干燥器对悬浮液b进行干燥,得到沉淀物,再用无水乙醇洗涤该沉淀物5次,最后将清洗好的沉淀物放入60℃的真空干燥箱中干燥24小时,即得到tio2@cu2o异质半导体纳米粒子。69.利用tio2@cu2o异质半导体纳米粒子制备摩擦起电薄膜的方法具体为:70.步骤a﹑采用天平称取液态的聚二甲基硅氧烷(pdms),将tio2@cu2o异质半导体纳米粒子按照质量分数0.05%的比例添加到液态的聚二甲基硅氧烷中,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到a组分,再将a组分与固化剂混合,经二次搅拌、二次脱泡处理后,得到b组分;71.步骤b﹑采用天平再次称取液态的聚二甲基硅氧烷,然后加入固化剂,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到c组分;72.步骤c﹑先采用旋涂仪将c组分旋涂于电极表面,然后放在空气环境下干燥处理,在电极表面的c组分未完全固化时,再采用旋涂仪将b组分旋涂在c组分表面,最后放在真空环境下干燥处理,使b组分和c组分均完全固化,即得到在电极表面附着的摩擦起电薄膜。73.步骤a中:超声分散的时间为5分钟,行星搅拌的时间为3分钟,脱泡的时间为30秒,固化剂为液体固化剂,a组分与固化剂的体积比为8:1,二次搅拌的时间为5分钟,二次脱泡的时间为30秒。74.步骤b中:固化剂为液体固化剂,液态的聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为8:1,行星搅拌的时间为5分钟,脱泡的时间为30秒。75.步骤c中:采用匀胶法将c组分旋涂于电极表面上,匀胶法采用慢速匀胶和高速定型的方法,具体为:先将旋涂仪调整在80r/min的转速下,旋涂100秒,再将旋涂仪调整在1000r/min的转速下,旋涂10秒;将b组分旋涂在c组分表面上时,旋涂仪的转速为800r/min;在空气环境下干燥处理的温度为60℃,干燥的参考时间可以为5~10分钟;在真空环境下干燥处理的温度为70℃,干燥的参考时间可以为1.5小时~2小时。76.实施方式三:77.tio2@cu2o异质半导体纳米粒子的制备方法为:78.步骤1﹑称取醋酸铜粉末,然后将醋酸铜粉末溶于无水乙醇中,得到混合溶液a;其中,1g醋酸铜粉末加入100ml的无水乙醇;79.步骤2﹑先采用超声分散器对混合溶液a进行分散处理30分钟,再依次进行搅拌处理15分钟﹑脱泡处理120秒;80.步骤3﹑称取tio2粉末,将tio2粉末加入到步骤2处理过的混合溶液a中,得到混合溶液b;其中,tio2粉末的粒径为200nm,1g tio2粉末加入5ml步骤2处理过的混合溶液a;81.步骤4﹑先采用超声分散器对混合溶液b进行分散处理30分钟,再依次进行搅拌处理15分钟﹑脱泡处理120秒,得到悬浮液a,在水浴锅中将悬浮液a加热到80℃;82.步骤5﹑在悬浮液a中加入葡萄糖溶液,接着再加入naoh溶液,得到悬浮液b;其中,葡萄糖溶液的浓度为1mol/l,用来调控cu2o的粒径,naoh溶液的浓度1mol/l,悬浮液a﹑naoh溶液﹑葡萄糖溶液的体积比为1:3:2;83.步骤6﹑用离心干燥器对悬浮液b进行干燥,得到沉淀物,再用无水乙醇洗涤该沉淀物8次,最后将清洗好的沉淀物放入120℃的真空干燥箱中干燥30小时,即得到tio2@cu2o异质半导体纳米粒子。84.利用tio2@cu2o异质半导体纳米粒子制备摩擦起电薄膜的方法具体为:85.步骤a﹑采用天平称取液态的聚二甲基硅氧烷(pdms),将tio2@cu2o异质半导体纳米粒子按照质量分数5%的比例添加到液态的聚二甲基硅氧烷中,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到a组分,再将a组分与固化剂混合,经二次搅拌、二次脱泡处理后,得到b组分;86.步骤b﹑采用天平再次称取液态的聚二甲基硅氧烷,然后加入固化剂,经超声分散、行星搅拌、脱泡处理后,得到c组分;87.步骤c﹑先采用旋涂仪将c组分旋涂于电极表面,然后放在空气环境下干燥处理,在电极表面的c组分未完全固化时,再采用旋涂仪将b组分旋涂在c组分表面,最后放在真空环境下干燥处理,使b组分和c组分均完全固化,即得到在电极表面附着的摩擦起电薄膜。88.步骤a中:超声分散的时间为10分钟,行星搅拌的时间为5分钟,脱泡的时间为120秒,固化剂为液体固化剂,a组分与固化剂的体积比为12:1,二次搅拌的时间为10分钟,二次脱泡的时间为120秒。89.步骤b中:固化剂为液体固化剂,液态的聚二甲基硅氧烷与固化剂的体积比为12:1,行星搅拌的时间为10分钟,脱泡的时间为120秒。90.步骤c中:采用匀胶法将c组分旋涂于电极表面上,匀胶法采用慢速匀胶和高速定型的方法,具体为:先将旋涂仪调整在300r/min的转速下,旋涂300秒,再将旋涂仪调整在2000r/min的转速下,旋涂30秒;将b组分旋涂在c组分表面上时,旋涂仪的转速为2000r/min;在空气环境下干燥处理的温度为80℃,干燥的参考时间可以为5~10分钟;在真空环境下干燥处理的温度为80℃,干燥的参考时间可以为1.5小时~2小时。

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