一种叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法及柔性应变传感器
技术特征:
1.一种叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,聚乙烯醇为摩尔质量为146000~186000的聚乙烯醇白色晶体颗粒,恒温磁力搅拌器转速为150~200rpm,搅拌温度为80~90℃;搅拌时间为25~40min。
3.根据权利要求1所述的叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述叶酸与所述碱溶液的质量比为1:20、1:10、3:20、1:5或1:4;所述叶酸为叶酸黄色固体粉末;所述碱溶液为浓度为2%的氢氧化钠溶液;利用恒温磁力搅拌器将叶酸、碱溶液与聚乙烯醇溶液混合均匀;所述恒温磁力搅拌器转速为150~200rpm;搅拌温度为25~30℃;搅拌时间为15~20min。
4.根据权利要求1所述的叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中,消泡为真空消泡;所述真空消泡在亚克力真空箱中进行;消泡时间为15~20min。
5.根据权利要求1所述的叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步骤s4中,叶酸溶液的转移量为:向直径为9cm的成膜模具中转移10ml的叶酸溶液;烘干在恒温鼓风干燥箱中进行;干燥温度为20~30℃;干燥时间为8~24h。
6.根据权利要求1所述的叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步骤s5中,智能激光雕刻机的激光强度为3.25w、3.5w、3.75w、4w或4.25w;所述智能激光雕刻机激光源与所述叶酸基薄膜距离为4cm。
7.根据权利要求1所述的叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法,其特征在于,所述叶酸基激光诱导石墨烯的方阻为91.2~271.9ω/sq,微晶尺寸为6.42~15.98nm,拉曼光谱的强度比id/ig为1.18~2.96,i2d/ig为0.07~1.50。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法制备的叶酸基激光诱导石墨烯。
9.一种利用权利要求8所述的叶酸基激光诱导石墨烯制备的柔性应变传感器,其特征在于,所述柔性应变传感器包括柔性基底(1)、应变感应区域(2)、导电银液涂布区域(3)和电极区域(4);将叶酸基激光诱导石墨烯转印固定在柔性基底(1)的上表面形成应变感应区域(2);将导电银液涂抹在应变感应区域(2)的两端形成两个导电银液涂布区域(3);每个导电银液涂布区域(3)上均粘贴有一导电铜箔形成两个电极区域(4),两个电极区域(4)通过应变感应区域(2)相互连接,构成“h”形结构。
10.根据权利要求9所述的柔性应变传感器,其特征在于,在0-7%拉伸应变变化下,柔性应变传感器的灵敏度为24;在7-11%拉伸应变变化下,所述柔性应变传感器的灵敏度为84;在11-13%拉伸应变变化下,所述柔性应变传感器灵敏度为361。
技术总结
本发明涉及一种叶酸基激光诱导石墨烯的制备方法及柔性应变传感器。所述制备方法包括如下步骤:S1、配置聚乙烯醇溶液;S2、配置叶酸、碱溶液与聚乙烯醇溶液的共混液;S3、对共混液进行消泡处理,得到叶酸溶液;S4、将叶酸溶液成膜,得到叶酸基薄膜;S5、通过激光诱导将叶酸基薄膜制备为叶酸基激光诱导石墨烯。本发明的叶酸基激光诱导石墨烯,原料叶酸来源广泛,价格低廉,生产成本低,叶酸基激光诱导石墨烯相比传统聚酰亚胺基激光诱导石墨烯,导电性能提升,方阻降低了62.8%;减少了化学试剂的使用,可以有效降低生产过程中对环境的污染与破坏。
技术研发人员:周宇光,刘铭洋,董仁杰
受保护的技术使用者:中国农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:周宇光,刘铭洋,董仁杰
技术所有人:中国农业大学
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