CN115492732A - 一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用 - Google Patents

一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115492732A
CN115492732A CN202211296758.5A CN202211296758A CN115492732A CN 115492732 A CN115492732 A CN 115492732A CN 202211296758 A CN202211296758 A CN 202211296758A CN 115492732 A CN115492732 A CN 115492732A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zno
cellulose
film
actuator
ptfe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211296758.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115492732B (zh
Inventor
李轶男
郑清洪
倪永浩
黄六莲
陈礼辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Agriculture and Forestry University
Original Assignee
Fujian Agriculture and Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Agriculture and Forestry University filed Critical Fujian Agriculture and Forestry University
Priority to CN202211296758.5A priority Critical patent/CN115492732B/zh
Publication of CN115492732A publication Critical patent/CN115492732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115492732B publication Critical patent/CN115492732B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/008—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for characterised by the actuating element
    • F03G7/016—Photosensitive actuators, e.g. using the principle of Crookes radiometer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/123—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/061—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明属于致动器技术领域，公开了一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用。该制备方法包括将六水硝酸锌溶解在水中加入氨水混合均匀。通过离心、清洗，再高温下干燥获得ZnO NPs。将ZnO NPs悬浮液加入NMMO和没食子酸丙酯，加入纤维素粉末充分混合。利用涂布机刮成膜，干燥后成膜后，在氩气等离子体表面处理后，在RC‑ZnO复合膜上沉积一层PTFE薄膜，即制得纤维素基隐形致动器。该致动器表现出优异的致动性能，在200次循环后仍然能弯曲到360°；且未出现明显的断裂和褶皱现象，阻力为6.17mN，最大弯曲曲率为3.0cm‑1，响应时间低于8s，可应用于仿生装置和家居智能设备。

Description

一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于致动器技术领域，具体涉及一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用。
背景技术
致动器是一类可以将物理、化学等能量(湿度、光、电、pH和磁力)转化为机械能的装置，并且在软体机器人、可穿戴设备和仿生装置中有良好的应用前景。致动器一般由多层材料组成，利用不同层材料之间的膨胀系数差异引起的不同大小的应力来实现致动效果。但是，大多数致动器以石油基材料为基底，具有不可再生性和不可生物降解性，对环境会造成了极大的危害。
纤维素是可再生和可生物降解的，是石油基材料的理想替代品。此外，由于纤维素材料具有制备高灵敏度致动器所需的超高膨胀系数(湿度膨胀系数)，因此特别适合用于制备致动器。
现有技术纸基复合材料致动器的研究，公开了一种用拷贝纸制备出能对光和湿度刺激产生响应的双层致动器，即CNT-纸/BOPP致动器。其利用CNT-纸复合材料对紫外至红外波长的光有很强的吸收，而BOPP几乎没有吸收。由于碳纳米管具有优异的光热转换效率，当被近红外光辐射时，致动器的温度迅速上升。该致动器如此大的曲率是由以下两个机制共同造成的：一是热膨胀机制，另一是纸的干缩湿胀机制。然而，该致动器不是透明致动器，不能用于需要高透明度的领域，具有一定的局限性。
透明致动器具有高度的隐蔽性，可以设计成隐形的仿生动物或用于秘密任务的隐形机器人。到目前为止，大多数报道的致动器都是非透明的，特别是基于纤维素的透明致动器还很少被报道。
现有技术报道了一种具有高灵敏度和稳定性的纤维素基致动器，它可以由红外(IR)光驱动。通过使用人眼不可见的红外光来驱动透明致动器，可以在不知不觉中控制隐形仿生人或仿生机器人的运动，并实现对隐形致动器的远程控制。
同样，紫外线(UV)光是人眼看不见的，也可用于透明致动器的远程控制。太阳光的紫外线部分大部分被大气吸收，因此，与红外光相比，环境自然光的紫外线背景非常低。用紫外光控制透明致动器将不会受到环境光的影响，这有望实现对致动器的更精确控制。
透明再生纤维素由于其丰富的羟基可以吸收红外光，但缺乏吸收紫外线的官能团，所以它对紫外线基本透明。由纯纤维素薄膜制成的致动器不会对紫外线做出反应。需要在纤维素中引入紫外线吸收元素以提高再生纤维素的紫外线吸收能力。现有技术文献Anenvironmentally friendly and highly transparent ZnO/cellulose nanocompositemembrane for UV sensing and shielding中公开了一种ZnO/纤维素纳米复合膜的制备方法。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明提供了一种纤维素基隐形致动器的制备方法；
本发明的另一目的在于提供了一种纤维素基隐形致动器及其应用。该纤维素基隐形致动器可同时由湿度、紫外和红外光驱动。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种紫外和红外光双驱动的纤维素基隐形致动器的制备方法，包括以下步骤：以ZnO/纤维素纳米复合膜为基底，先用氩气等离子体表面处理，再使用电子束蒸发沉积系统蒸镀生长一层PTFE薄膜，得到所述纤维素基隐形致动器。
优选地，根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述等离子体表面处理的工艺条件为将腔体内的压力抽到4×10-4～6×10-4Pa,通入气体流量为20～30sccm,RC～ZnO复合膜用氩气等离子体预处理8～12min，以激活表面并提高PTFE膜和复合膜之间的结合强度,镀膜压力为1.5～2.5Pa,旋转速度为14～18rpm,功率为25～35W。
优选地，所述ZnO/纤维素纳米复合膜的厚度为10～14μm；所述PTFE薄膜的厚度为0.7～1.0μm。进一步优选地，所述ZnO/纤维素纳米复合膜的厚度为12μm。所述PTFE薄膜的厚度为0.8μm。
优选地，所述蒸镀电压为7～11KV，电流为0.45～0.85mA，时间为30～60min。进一步优选地，所述蒸镀电压为9KV，电流为0.65mA，时间为1h。
优选地，所述ZnO/纤维素纳米复合膜的制备方法包括以下步骤：
1)取氨水加入到Zn(NO3)2溶液中混合均匀，得到一定pH的混合液；
2)将步骤1)获得的混合液离心和过滤，并用乙醇和超纯水洗涤沉淀物，然后沉淀物通过在550～650℃加热2.5～3.5h，得到ZnO NPs；
3)将步骤2)得到的ZnO NPs分散在去离子水中，加入NMMO和没食子酸丙酯，得到ZnO NPs混合液；
4)将纤维素粉末加入到将步骤3)的混合液中，搅拌使纤维素完全溶解；
5)将步骤4)得到的混合液采用涂布法制得凝胶膜；
6)将步骤5)得到的凝胶膜浸泡在碱性溶液中，去除NMMO，得到透明的凝胶膜；再经真空干燥即可获得ZnO/纤维素纳米复合膜。
本发明创新地通过化学合成法制备对紫外线有强烈吸收能力的ZnO NPs，再加入到NMMO和没食子酸丙酯的混合物中充分溶解，然后加入纤维素粉末充分混合，在干燥成膜。其中，NMMO的作用包括溶解纤维素，溶解过程无毒，绿色无污染。溶解纤维素的反应机理：NMMO分子中的强极性官能团N→O上的氧原子的两对孤对电子可以和两个羟基基团的氢核形成1-2个氢键。和纤维素大分子中的-OH形成很强的氢键，形成纤维素-NMMO-H2O络合物，这种作用在非结晶区子间原来的氢键，在结晶区破坏纤维素的聚集状态，溶解纤维素。没食子酸丙酯的作用为抗氧化剂。
优选地，步骤1)的Zn(NO3)2溶液Zn(NO3)2的浓度为0.6mol/L～1.0mol/L，体积为140～180ml；步骤1)氨水的摩尔浓度为12～20mol/L，混合溶液的pH为9.5～10.5。
进一步优选地，步骤1)的Zn(NO3)2溶液中Zn(NO3)2的浓度为0.8mol/L，体积为160mL；步骤1)氨水的摩尔为浓度为16mol/L，混合液的pH值为10。
优选地，步骤2)中沉淀物通过在600℃加热3h，得到ZnO NPs。
优选地，步骤3)所述ZnO NPs质量为0.04～0.08g，体积为1.8～2.2mL，并超声15～25min；步骤3)所述NMMO的质量为15.25～16.25g、没食子酸丙酯的质量为0.0439～0.0499g。
进一步优选地，步骤3)所述ZnO NPs质量为0.06g，去离子水的体积为2mL，并超声20min；步骤3)所述NMMO的质量为15.75g、没食子酸丙酯的质量为0.0469g。
优选地，步骤4)所述纤维素粉末的质量为2.0625～3.0625g，搅拌时间为2.5～3.5h；步骤5)所述混合液刮膜速度为16～20cm/min，凝胶膜的厚度为1.7～2.3mm；步骤6)所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液，碱性溶液的浓度为0.45～0.75g/L；步骤6)所述干燥的加热温度为55～65℃，加热时间为2.5～3.5h。
进一步优选地，步骤4)所述纤维素粉末的质量为2.5625g，搅拌时间为3h。
优选地，步骤5)所述混合液刮膜速度为18cm/min，凝胶膜的厚度为2mm。
优选地，步骤6)所述KOH溶液的浓度为0.6g/L；步骤6)所述干燥的加热温度为60℃，加热时间为3h。
一种上述制备方法制备得到的纤维素基隐形致动器。
一种所述纤维素基隐形致动器的应用，其应用于仿生装置和家居智能设备。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明合成了对紫外线有强烈吸收能力的ZnO纳米颗粒(NPs)，然后将ZnO NPs引入再生纤维素(RC)基体中，制备具有高紫外光吸收能力的可见透明纤维素复合膜。在复合膜上进一步沉积一层透明的聚四氟乙烯(PTFE)疏水膜，制备了可被湿度、紫外线和红外光驱动的高透明纤维素基致动器。
对比了RC薄膜的水滴静态接触角(25.2°)，RC复合膜是亲水的，因为膜中有大量的羟基，容易吸附水分子。RC-ZnO/PTFE薄膜的PTFE薄膜一侧的接触角(118.9°)，是疏水性表面。当环境湿度或温度发生变化时，水分子会解吸或吸附，导致RC-ZnO复合膜的体积发生明显变化，而PTFE薄膜发生变化，这使得双层之间产生较大的应力，从而使得致动器出现弯曲的现象。
本发明的致动器在200次循环后仍然能弯曲到360°；且经过200次的循环性实验以后并未出现明显的断裂和褶皱现象。该致动器表现出较快的响应速度，最大响应时间低于8s。该致动器的RC-ZnO复合膜和PTFE膜两者之间结合紧密，没有出现明显的断层和裂缝现象。
本发明所述的可由紫外和红外光双驱动的纤维素基隐形致动器能应用于仿生装置和家居智能设备。可以在红外光的照射下灵活地控制挖掘机手臂的运动；在紫外光的照射下快速地控制仿生虫的运动和智能卷帘门的开和关。例如，一个由透明致动器制成的挖掘机在红外光的驱动下可以举起自身重量17倍的物体。一只看不见的仿生虫可以被远程控制，在周期性的紫外线照射下向前爬行。一扇智能卷帘门可以在无紫外线的环境下自动打开通风，在强紫外线环境下自动关闭，防止紫外线进入房间。
本发明所述紫外和红外光双驱动的纤维素基隐形致动器具有制备简单、无毒无害的优点。
附图说明
图1为本发明RC-ZnO/PTFE致动器的制备示意图和由致动器制成的仿生虫、智能门和挖掘机；
图2为实施例1中的ZnO NPs的X射线衍射(XRD)图；
图3为实施例1中的ZnO NPs的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图；
图4为实施例2中的RC-ZnO复合膜的X射线衍射(XRD)图；
图5为实施例2中的RC-ZnO复合膜的横截面的SEM图像；
图6为实施例2中的RC-ZnO复合膜的紫外-可见-近红外(UV-vis-NIR)图；
图7为实施例3中的RC-ZnO复合膜的水滴的静态接触角；
图8为实施例3中的RC-ZnO/PTFE复合膜的PTFE膜一侧的水滴的静态接触角；
图9为实施例3中的RC-ZnO/PTFE复合膜的紫外-可见-近红外(UV-vis-NIR)图；
图10为实施例3中的RC-ZnO/PTFE致动器在不同外界环境相对湿度下的弯曲曲率；
图11为实施例3中的RC-ZnO/PTFE致动器在不同紫外光辐照度下的最大弯曲曲率、最大温度和轴向阻力；
图12为实施例3中的RC-ZnO/PTFE致动器在一个UV光照射周期(260mW cm-2)下致动器的时间与弯曲曲率和温度的关系。
图13为实施例3中的由RC-ZnO/PTFE致动器制成的仿生虫和智能卷帘门在紫外光辐照度为260mW cm-2下的运动情况；
图14为实施例3中的RC-ZnO/PTFE致动器制成的挖掘机的手臂在紫外光辐照度为256mW cm-2下举起和放下重物的运动情况；
图15为实施例3中的RC-ZnO/PTFE致动器的横截面SEM图像；
图16为实施例3中的RC-ZnO/PTFE致动器在同一湿度驱动下的弯曲情况(左图为第一次驱动，右图为第100次驱动)；
图17为实施例3中的RC-ZnO/PTFE致动器在弯曲100次后的光学图像；
图18为对比例1中的RC-ZnO/PTFE致动器的横截面SEM图像；
图19为对比例1中的RC-ZnO/PTFE致动器在同一湿度驱动下的弯曲情况(左图为第一次驱动，右图为第40次驱动)；
图20为对比例1中的RC-ZnO/PTFE致动器在弯曲40次后的光学图像；
图21为对比例2中的RC-ZnO/PTFE致动器的横截面SEM图像；
图22为对比例2中的RC-ZnO/PTFE致动器在同一湿度驱动下的弯曲情况(左图为第一次驱动，右图为第40次驱动)；
图23为对比例2中的RC-ZnO/PTFE致动器在弯曲40次后的光学图像。
具体实施方法
下面结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
图1为本发明RC-ZnO/PTFE致动器的制备示意图和由致动器制成的仿生虫、智能门和挖掘机。
一种纤维素基隐形致动器的制备方法，包括以下步骤：
1)称取一定质量的Zn(NO3)2-6H2O，充分溶解在去离子水中，磁力搅拌一定时间，使其充分混合。
2)将一定质量的NH3·H2O加入到步骤1)获得的混合溶液中，得到一定pH的混合液，利用磁力搅拌一定时间，使之混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合液用离心机离心和过滤，并用乙醇和超纯水洗涤沉淀物多次，以去除多余的产品。沉淀物通过鼓风干燥箱中加热，得到ZnO NPs；
4)将步骤3)得到的ZnO NPs伴随着磁力搅拌分散在去离子水(DI)中，然后用超声波处理，得到ZnO NPs悬浮液。
5)将步骤4)得到的ZnO NPs悬浮液加入NMMO和没食子酸丙酯的烧瓶中。
6)将纤维素粉末加入到将步骤5)得到的混合液中，利用磁力搅拌使纤维素完全溶解。
7)将步骤6)得到的混合液缓慢倒在玻璃板上，利用涂布机刮成凝胶。
8)将步骤7)得到的凝胶浸泡在一定浓度的碱性溶液中，去除NMMO，得到透明的凝胶膜。
9)用PET板夹住步骤8)得到的凝胶膜，放置在真空箱干燥即可获得RC-ZnO复合膜。
10)以步骤9)获得的RC-ZnO复合膜为基底，先用氩气等离子体表面处理，使用电子束蒸发沉积系统生长一层PTFE薄膜。
等离子体表面处理的工艺条件为将腔体内的压力抽到4×10-4～6×10-4Pa,通入气体流量为20～30sccm,RC～ZnO复合膜用氩气等离子体预处理8～12min，以激活表面并提高PTFE膜和复合膜之间的结合强度,镀膜压力为1.5～2.5Pa,旋转速度为14～18rpm,功率为25～35W。
实施例1
一种纤维素基隐形致动器的制备方法，包括以下步骤：
1)取Zn(NO3)2-6H2O溶解在140mL的去离子水(DI)中，并以800r/min的速度持续搅拌1h，Zn(NO3)2的浓度为0.6mol/L。
2)将浓度为12mol/L的NH3·H2O滴加到步骤1)获得的混合溶液中，直到溶液的pH值达到9.5，并将溶液连续磁力搅拌6h，使之混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合液用离心机离心和过滤，并用乙醇和超纯水洗涤沉淀物4次，以去除多余的产品。沉淀物通过在550℃的干燥箱中加热3.5h，得到ZnO NPs；
4)将步骤3)得到的质量为0.04g的ZnO NPs伴随着磁力搅拌分散在1.8mL的去离子水(DI)中，然后用超声波处理15min，得到ZnO NPs悬浮液。
5)将步骤4)得到的ZnO NPs悬浮液加入到含有15.25g NMMO和0.0439g没食子酸丙酯的烧瓶中。
6)将2.0625g纤维素粉末加入到将步骤5)得到的混合液中，利用转速为1000r/min的磁力搅拌2.5h使纤维素完全溶解。
7)将步骤6)得到的混合液缓慢倒在玻璃板上，涂布机刮膜速度为16cm/min获得厚度为1.7mm的凝胶。
8)将步骤7)得到的凝胶浸泡在浓度为0.45g/L的KOH溶液中，去除NMMO，得到透明的凝胶膜。
9)用PET板夹住步骤8)得到的凝胶膜放置在真空箱干燥，加热温度为55℃，加热时间为3.5h即可获得厚度为10μm的RC-ZnO复合膜。
10)以步骤9)获得的RC-ZnO复合膜为基底，先用氩气等离子体表面处理，使用电子束蒸发沉积系统生长一层厚度为1.0μm的PTFE薄膜，蒸镀电压为7KV，电流为0.45mA，时间为30min。
等离子体表面处理的工艺条件为将腔体内的压力抽到4×10-4Pa,通入气体流量为20sccm,RC-ZnO复合膜用氩气等离子体预处理8分钟，以激活表面并提高PTFE膜和复合膜之间的结合强度,镀膜压力为1.5Pa,旋转速度为14rpm,功率为25W。
上述制备的样品用粉末X射线衍射(XRD)仪进行表征，如图2所示，合成的白色粉末的XRD衍射图与JCPDS 36-1451一致。与单晶材料相比，衍射峰的半峰全宽值(FWHM)更大，这可以归因于ZnO NPs的低维纳米尺寸效应。
用傅里叶变换红外光谱仪进行表征，如图3所示，在3400cm-1处有一个强烈的吸收峰，表明在ZnO NPs表面存在大量的羟基。由于在纤维素的表面也有大量的羟基。因此，ZnO和纤维素之间可以形成很强的氢键，这有利于提高它们之间的结合强度，抑制ZnONPs在纤维素基体中的聚集。由此可以制备出具有高强度和高可见光透明度的RC-ZnO复合膜。
上述制备的致动器在RC-ZnO复合膜厚度为10μm，PTFE膜厚度为1.0μm的情况下弯曲角度为375°。
实施例2
一种纤维素基隐形致动器的制备方法，包括以下步骤：
1)取Zn(NO3)2-6H2O溶解在180mL去离子水中，并以900r/min的速度持续搅拌1小时，Zn(NO3)2的浓度为1.0mol/L。
2)将浓度为20mol/L的NH3·H2O滴加到步骤1)获得的混合溶液中，直到溶液的pH值达到10.5，并将溶液连续磁力搅拌10h，使之混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合液用离心机离心和过滤，并用乙醇和超纯水洗涤沉淀物8次，以去除多余的产品。沉淀物通过在650℃的干燥箱中加热2.5h，得到ZnO NPs；
4)将步骤3)得到的质量为0.08g的ZnO NPs伴随着磁力搅拌分散在2.2mL的去离子水中，然后用超声波处理25min，得到ZnO NPs悬浮液。
5)将步骤4)得到的ZnO NPs悬浮液加入到含有16.25g NMMO和0.0499g没食子酸丙酯的烧瓶中。
6)将3.0625g纤维素粉末加入到将步骤5)得到的混合液中，利用转速为1200r/min的磁力搅拌3.5h使纤维素完全溶解。
7)将步骤6)得到的混合液缓慢倒在玻璃板上，涂布机刮膜速度为20cm/min获得厚度为2.3mm的凝胶。
8)将步骤7)得到的凝胶浸泡在浓度为0.75g/L的NaOH溶液中，去除NMMO，得到透明的凝胶膜。
9)用PET板夹住步骤8)得到的凝胶膜放置在真空箱干燥，加热温度为65℃，加热时间为3.5h即可获得厚度为14μm的RC-ZnO复合膜。
10)以步骤9)获得的RC-ZnO复合膜为基底，先用氩气等离子体表面处理，使用电子束蒸发沉积系统生长一层厚度为0.7μm的PTFE薄膜，蒸镀电压为11KV，电流为0.85mA，时间为1h。
等离子体表面处理的工艺条件为将腔体内的压力抽到6×10-4Pa,通入气体流量为30sccm,RC-ZnO复合膜用氩气等离子体预处理12分钟，以激活表面并提高PTFE膜和复合膜之间的结合强度,镀膜压力为2.5Pa,旋转速度为18rpm,功率为35W。
上述制备的样品用粉末X射线衍射仪(XRD)进行表征，如图4所示，12°和21°的衍射峰分别对应于纤维素II的(1-10)和(020)面。此外，可以清楚地观察到ZnO的特征峰，表明ZnO NPs被成功地引入到纤维素基质中。使用扫描电子显微镜来观察样品的形态和微观结构，如图5的复合膜横截面的放大图像可知，ZnO NPs均匀地分散在纤维素基体中，没有观察到明显的块状。ZnO NPs的尺寸为几十纳米，这与合成的ZnO NPs的尺寸一致。
用紫外-可见-近红外光谱仪(UV-vis-NIR)表征RC-ZnO复合膜的透射光谱。由图6可见，薄膜在400～1200nm的波长范围内没有明显的光吸收，平均透过率达到88.04％，显示出超高的可见光透明度。在380nm以下的紫外波段，RC-ZnO复合膜则表现出强烈的紫外吸收，平均透过率仅为4.01％。引入的ZnO NPs可以完美地吸收紫外线，而不会降低纤维素薄膜的可见光透射。
上述制备的致动器在RC-ZnO复合膜厚度为14μm，PTFE膜厚度为0.7μm的情况下弯曲角度为370°。
实施例3
一种纤维素基隐形致动器的制备方法，包括以下步骤：
1)取Zn(NO3)2-6H2O溶解在160mL去离子水中，并以800r/min的速度持续搅拌1小时，Zn(NO3)2的浓度为0.8mol/L。
2)将浓度为16mol/L的NH3·H2O滴加到步骤1)获得的混合溶液中，直到溶液的pH值达到10，并将溶液连续磁力搅拌10h，使之混合均匀；
3)将步骤2)获得的混合液用离心机离心和过滤，并用乙醇和超纯水洗涤沉淀物6次，以去除多余的产品。沉淀物通过在600℃的干燥箱中加热3h，得到ZnO NPs；
4)将步骤3)得到的质量为0.06g的ZnO NPs伴随着磁力搅拌分散在2mL的去离子水中，然后用超声波处理20min，得到ZnO NPs悬浮液。
5)将步骤4)得到的ZnO NPs悬浮液加入到含有15.75g NMMO和0.0469g没食子酸丙酯的烧瓶中。
6)将2.5625g纤维素粉末加入到将步骤5)得到的混合液中，利用转速为1000r/min的磁力搅拌3h使纤维素完全溶解。
7)将步骤6)得到的混合液缓慢倒在玻璃板上，涂布机刮膜速度为18cm/min获得厚度为2mm的凝胶。
8)将步骤7)得到的凝胶浸泡在浓度为0.6g/L的KOH溶液中，去除NMMO，得到透明的凝胶膜。
9)用PET板夹住步骤8)得到的凝胶膜放置在真空箱干燥，加热温度为60℃，加热时间为3h即可获得厚度为12μm的RC-ZnO复合膜。
10)以步骤9)获得的RC-ZnO复合膜为基底，先用氩气等离子体表面处理，再使用电子束蒸发沉积系统生长一层厚度为0.80μm的PTFE薄膜，蒸镀电压为9KV，电流为0.65mA，时间为1h。
等离子体表面处理的工艺条件为将腔体内的压力抽到5×10-4Pa,通入气体流量为25sccm,RC-ZnO复合膜用氩气等离子体预处理10分钟，以激活表面并提高PTFE膜和复合膜之间的结合强度,镀膜压力为2.0Pa,旋转速度为16rpm,功率为30W。
上述制备的样品用水滴的静态接触角进行表征，如图7所示，RC-ZnO薄膜的水滴静态接触角为25.2°，说明RC-ZnO复合膜是非常亲水的，这是由于膜中有大量的羟基，容易吸附水分子。如图8所示，RC-ZnO/PTFE薄膜的PTFE薄膜一侧的水滴的静态接触角为118.9°，说明是疏水性表面。当环境湿度或温度发生变化时，水分子会解吸或吸附，导致RC-ZnO复合膜的体积发生明显变化，而PTFE薄膜发生变化，这使得双层之间产生较大的应力，从而使得致动器出现弯曲的现象。
上述制备的样品用UV-vis-NIR图谱进行表征，如图9所示，RC-ZnO/PTFE复合膜的透射光谱与RC-ZnO大致相同，表明生长的PTFE薄膜也是高度透明的。RC-ZnO/PTFE复合膜在可见光波段的平均透过率在85％以上，表明该膜具有良好的透明度。
图10显示了作动器的弯曲曲率与湿度的关系。在不同的环境湿度下，致动器表现出不同程度的形变。当湿度变化为9％RH时，致动器的弯曲曲率达到3.0cm-1，这主要是由于纤维素基材料的超高吸湿膨胀系数造成的。
从图11可知，该致动器表现出敏感的响应特性，在40mW cm-2的紫外线照射下，弯曲曲率很快达到0.28cm-1。当紫外光的辐照度增加时，有更多的光能转化为热能，RC-ZnO复合膜的温度进一步上升。此时，两层之间的体积差变大，产生更多的应力，致动器表现出更大的弯曲曲率和阻挡力。当辐照度达到260mW cm-2时，致动器的弯曲曲率达到3.0cm-1，阻断力高达6.17mN，对应的力密度为60.5。
从图12可知，该致动器还显示出较高的响应速度，在260mW cm-2的紫外光照射下，仅7秒就达到了3.0cm-1的弯曲曲率，并且在紫外光关闭时迅速恢复到原始状态。
为了验证其实用性，实施例3的致动器被制成了一只透明的仿生虫(图13)。仿生虫在定期开启和关闭的紫外线照射下可以向前爬行。在2min内，仿生虫向前爬行了8.5cm。值得一提的是，为了演示紫外光，我们用荧光纸作为背景。在实际应用中，紫外光是不可见的，它可以控制仿生虫的运动而不被发现。
也可被用作防紫外线的透明智能门。该门可以在无紫外线的环境中自动打开通风，在强紫外线环境中自动关闭，防止紫外线进入房间。该智能门对可见光是透明的，从而保证了房间的亮度；但会吸收紫外线，从而防止有害紫外线进入房间。
甚至该执行器被制成可由红外光控制挖掘机的一个臂(图14)，当被红外光照射时，它可以迅速举起一个自身重量17倍的物体，而当红外光关闭时，它可以迅速放下物体。
对比例1
对比例1的工艺和条件与实施例3相似，不同之处在于：以步骤9)获得的RC-ZnO复合膜为基底，使用电子束蒸发沉积系统生长一层厚度为0.65μm的PTFE薄膜。该对比例RC-ZnO复合膜基底不使用氩气等离子体表面处理。
对比例2
对比例1的工艺和条件与实施例3相似，不同之处在于：以步骤9)获得的RC-ZnO复合膜为基底，使用电子束蒸发沉积系统生长一层厚度为0.80μm的PTFE薄膜，该对比例RC-ZnO复合膜基底不使用氩气等离子体表面处理。
从附图15、18、21分别为实施例3、对比例1和对比例2制备的RC-ZnO/PTFE致动器对应的SEM截面，对比例1和对比例2都是未经过氩气等离子体表面处理，从SEM截面可以看到RC-ZnO复合膜和PTFE膜结合不紧密，出现断层的现象。而实例3的RC-ZnO复合膜在电子束蒸镀之前用等离子体系统处理，因而从附图15可以看到两者之间结合紧密，没有出现明显的断层和裂缝现象。
附图16、19和22分别为实施例3、对比例1和对比例2制备的RC-ZnO/PTFE致动器对应的第一次和分别弯折40、40、200次以后的弯曲角度。由于对比例1未经过氩气等离子体表面处理并且PTFE的厚度仅为0.65μm，所以首次弯曲角度仅为45°，40次的循环以后，弯曲角度下降为3°，这可以从附图19看出；从附图20可以看到致动器在经过60次的循环性实验以后出现明显的断裂现象。
由于对比例2的PTFE的厚度为0.8μm，从附图22可以看到，该致动器首次弯曲角度能达到360°，但是未经过等离子体系统处理导致结合不紧密，使得重复性较差，在40次的循环测试以后弯曲角度下降为25°；从附图23可以看到该致动器在经过60次的循环性实验以后出现明显的断裂现象。
实施例3经过等离子体系统处理且PTFE的厚度达到0.8μm，所以从附图16可以看到该条件下的致动器在200次循环后仍然能弯曲到360°；从附图17可以看到该致动器经过200次的循环性实验以后并未出现明显的断裂和褶皱现象；且该致动器表现出较快的响应速度，最大响应时间低于8s。
对比例3～6
对比例3～6的工艺和条件与实施例3相似，不同之处在于，RC-ZnO复合膜厚度和PTFE膜厚度不同，具体如表1所示。
表1为对比例3～6所得到的致动器分别在RC-ZnO复合膜厚度为12μm，PTFE膜厚度分别为0.6μm和1.2μm，以及在PTFE膜厚度为0.8μm，RC-ZnO复合膜厚度分别为8μm和15μm条件下的弯曲角度。由对比例3和4可知，当RC-ZnO复合膜厚度固定在12μm，PTFE膜的厚度为0.6μm(低于0.8μm)时，致动器的弯曲角度为295°，低于360°；当PTFE膜的厚度为1.2μm(高于1.0μm)时，致动器的弯曲角度为390°。由对比例5和6可知，当PTFE膜的厚度固定在0.8μm，RC-ZnO复合膜厚度为8μm(低于10μm)时，致动器的弯曲角度为305°；RC-ZnO复合膜厚度为15μm(高于14μm)时，致动器的弯曲角度为410°。致动器的弯曲角度在高于或低于360°时，不适用于实际应用中，均不属于最佳条件。
表1对比例3～6的工艺和弯曲角度结果
Figure BDA0003903066370000111
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纤维素基隐形致动器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以ZnO/纤维素纳米复合膜为基底，先用氩气等离子体表面处理，再使用电子束蒸发沉积系统蒸镀生长一层PTFE薄膜，得到所述纤维素基隐形致动器。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述等离子体表面处理的工艺条件为将腔体内的压力抽到4×10-4～6×10-4Pa,通入气体流量为20～30sccm,RC-ZnO复合膜用氩气等离子体预处理8-12min，以激活表面并提高PTFE膜和复合膜之间的结合强度,镀膜压力为1.5～2.5Pa,旋转速度为14～18rpm,功率为25～35W。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述ZnO/纤维素纳米复合膜的厚度为10～14μm；所述PTFE薄膜的厚度为0.7～1.0μm。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述蒸镀电压为7～11KV，电流为0.45～0.85mA，时间为30～60min。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述ZnO/纤维素纳米复合膜的制备方法包括以下步骤：
1)取氨水加入到Zn(NO3)2溶液中混合均匀，得到一定pH的混合液；
2)将步骤1)获得的混合液离心和过滤，并用乙醇和超纯水洗涤沉淀物，然后沉淀物通过在550～650℃加热2.5～3.5h，得到ZnO NPs；
3)将步骤2)得到的ZnO NPs分散在去离子水中，加入NMMO和没食子酸丙酯，得到ZnONPs混合液；
4)将纤维素粉末加入到将步骤3)的混合液中，搅拌使纤维素完全溶解；
5)将步骤4)得到的混合液采用涂布法制得凝胶膜；
6)将步骤5)得到的凝胶膜浸泡在碱性溶液中，去除NMMO，得到透明的凝胶膜；再经真空干燥即可获得ZnO/纤维素纳米复合膜。
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤1)的Zn(NO3)2溶液Zn(NO3)2的浓度为0.6mol/L～1.0mol/L，体积为140～180ml；步骤1)氨水的摩尔浓度为12～20mol/L，混合溶液的pH为9.5～10.5。
7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤3)所述ZnO NPs质量为0.04～0.08g，体积为1.8～2.2mL，并超声15～25min；步骤3)所述NMMO的质量为15.25～16.25g、没食子酸丙酯的质量为0.0439～0.0499g。
8.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤4)所述纤维素粉末的质量为2.0625～3.0625g，搅拌时间为2.5～3.5h；步骤5)所述混合液刮膜速度为16～20cm/min，凝胶膜的厚度为1.7～2.3mm；步骤6)所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液，碱性溶液的浓度为0.45～0.75g/L；步骤6)所述干燥的加热温度为55～65℃，加热时间为2.5～3.5h。
9.根据权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的纤维素基隐形致动器。
10.一种权利要求9所述纤维素基隐形致动器的应用，其特征在于，应用于仿生装置和家居智能设备。
CN202211296758.5A 2022-10-21 2022-10-21 一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用 Active CN115492732B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211296758.5A CN115492732B (zh) 2022-10-21 2022-10-21 一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211296758.5A CN115492732B (zh) 2022-10-21 2022-10-21 一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115492732A true CN115492732A (zh) 2022-12-20
CN115492732B CN115492732B (zh) 2024-07-23

Family

ID=84473966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211296758.5A Active CN115492732B (zh) 2022-10-21 2022-10-21 一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115492732B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090078326A1 (en) * 2004-06-14 2009-03-26 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University Light-driven microfluidic devices and amplification of stimulus-induced wetting
CN103396654A (zh) * 2013-08-19 2013-11-20 南京林业大学 一种纤维素纳米纤丝/环氧树脂复合膜的制备方法
CN109795001A (zh) * 2019-02-25 2019-05-24 山东农业大学 湿度刺激响应型透明纤维素膜驱动器的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090078326A1 (en) * 2004-06-14 2009-03-26 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University Light-driven microfluidic devices and amplification of stimulus-induced wetting
CN103396654A (zh) * 2013-08-19 2013-11-20 南京林业大学 一种纤维素纳米纤丝/环氧树脂复合膜的制备方法
CN109795001A (zh) * 2019-02-25 2019-05-24 山东农业大学 湿度刺激响应型透明纤维素膜驱动器的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘长松;秦优陪;李志文;浦培中;王玲;: "ZnO微纳米结构薄膜的光响应润湿性", 中国有色金属学报, no. 08, 15 August 2008 (2008-08-15) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115492732B (zh) 2024-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Han et al. Erasable nanoporous antireflection coatings based on the reconstruction effect of layered double hydroxides
Wang et al. Controlled preparation of lignin/titanium dioxide hybrid composite particles with excellent UV aging resistance and its high value application
Hu et al. Fabrication of ZnO@ Cotton fabric with anti-bacterial and radiation barrier properties using an economical and environmentally friendly method
Rajendran et al. Enhancement of thermal stability, flame retardancy, and antimicrobial properties of cotton fabrics functionalized by inorganic nanocomposites
CN109021962B (zh) 一种晶态三氧化钨/钛掺杂非晶态氧化钨纳米线阵列及其制备方法
CN112225894B (zh) 一种杂化纳米粒子、制备方法及抗紫外应用
CN106848494A (zh) 一种碳自掺杂氮化碳纳米薄膜电极的简单制备方法
Fang et al. Disintegrable, transparent and mechanically robust high-performance antimony tin oxide/nanocellulose/polyvinyl alcohol thermal insulation films
CN112185703B (zh) 一种二维复合三明治结构介电储能材料及制备方法与应用
CN111978572A (zh) 一种淀粉基底KH-560/纳米ZnO复合抗菌膜及其制备方法
Palanichamy et al. PVA and PMMA nano-composites: a review on strategies, applications and future prospects
Kang et al. Facile preparation of cellulose nanocrystals/ZnO hybrids using acidified ZnCl2 as cellulose hydrolytic media and ZnO precursor
CN108399964B (zh) 基于纳米微晶纤维素衬底的石墨烯导电薄膜的制备方法
CN111574679A (zh) 一种可降解的TiO2-聚乳酸接枝聚氨酯抗菌材料及其制法
Zhao et al. Flexible and Transparent Bagasse Aerogels for Thermal Regulation Glazing
Zuo et al. Synthesis of sodium alginate/polyacrylamide photochromic hydrogels with quadruple crosslinked networks
CN115492732A (zh) 一种纤维素基隐形致动器及其制备方法和应用
Li et al. UV and IR dual light triggered cellulose-based invisible actuators with high sensitivity
Song et al. High performance and flexible piezoelectric composite incorporating zinc oxide grown on the oxidized nanocellulose by two-step hydrothermal process
CN106784296B (zh) 一种细菌纤维素柔性复合压电薄膜及其制备方法
Bagheri et al. In situ green synthesis of cellulose nanocomposite films incorporated with silver/silver chloride particles: characterization and antibacterial performance
CN111468137A (zh) 一种柔性碳纤维@SnS2@SnO2异质结及制备方法
Lee et al. Effects of spin speed on the photoelectrochemical properties of Fe2O3 thin films
Pandey et al. Cellulose nanofiber assisted deposition of titanium dioxide on fluorine-doped tin oxide glass
Zhen et al. Retracted Article: A surfactant-free co-assembly route to fabricate 2D TiO 2–WO 3 composite inverse opal films for photochromic applications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant