一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法与流程

文档序号:15627332发布日期:2018-10-09 23:22

本发明涉及一种纤维的制备方法,更具体一点说,涉及一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法。



背景118图库开奖结果:

卟啉是一种光敏剂,在太阳光照射下可产生光电子,并将光电子注入半导体的导带中,二氧化钛纳米管便是一种理想的半导体,可将电子传输到导电基材中,使得导电基材中产生电流,PET纤维是一种118图库十分广泛的化学纤维,它的生产成本很低,具有较好的断裂拉伸性能,纤维为长丝状,PET可做成非常细的纤维,且柔性较好。本发明中利用化学镀铜方法在PET纤维上镀上一层铜,使得PET纤维具有较好的导电性能,再将镀铜后的PET纤维作为导电基材,在其上涂覆原卟啉与二氧化钛纳米管的二元复合物,再用透明的硅橡胶将其包覆起来,硅橡胶固化后得到复合纤维,这种复合纤维经太阳光照射后可产生光电流,该复合纤维可118图库于太阳能电池、超级电容器等,具有重要意义。



118图库开奖结果实现要素:

本发明的目的在于提供具有柔性好,成本低,光照射后可产生光电流等118图库开奖结果特点的一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法。

为了实现上述目的,本发明是通过以下118图库开奖结果方案实现的:

本发明一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法,包括如下制备步骤:

步骤1):将表面光滑的PET纤维加入到浓度为0.1-0.15mol/L的氢氧化钠溶液中,并置于60-70℃的水浴温度下3-5min;

步骤2):在500ml去离子水中,加入7-8gKMnO4固体颗粒,搅拌溶解,并加入18-22ml浓度为98%的H2SO4,磁力搅拌10-15min形成均匀粗化液,将经除油后的PET纤维浸没在35-45℃的粗化液中4-6min,取出PET纤维并放入浓度为12g/L的草酸溶液中,并置于30-40℃的水浴温度下3-5min,然后用去离子水清洗1-2次;

步骤3):在500ml去离子水中,加入4-6gSnCl2固体颗粒,再加入18-22ml浓度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀敏化液,将经步骤2)处理后的PET纤维浸没在敏化液中,并置于35-45℃的水浴温度下4-6min;

步骤4):在200ml去离子水中,加入0.08-0.1gPdCl2固体粉末,3-4ml浓密度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀活化液,将经步骤3)处理后的PET纤维浸没在活化液中,并置于35-45℃水浴温度下4-6min;

步骤5):在140-160ml去离子水中溶解8-12gCuSO4,在40-50ml去离子水中溶解0.9-1.1gNiSO4·6H2O,在140-160ml去离子水中溶解42-48g酒石酸钠,在40-50ml去离子水中溶解6.5-7.5gNaOH,将上述CuSO4溶液、NiSO4溶液、酒石酸钠溶液、NaOH溶液依次倒入500ml容量瓶中,再加入7-8mlHCHO,最后再加入去离子水至500ml,获得化学镀铜液,将经步骤4)处理后的PET纤维放入镀铜液中,并置于33-37℃水浴温度下25-35min;

步骤6):称取5.5-6.5g纳米二氧化钛粉分散于145-155ml的NaOH溶液中,充分搅拌后倒入反应釜,将反应釜放置于130-140℃的烘箱内反应36h,置于转速为3000r/s的离心机内离心得到白色沉淀物,用浓度为0.1-0.2mol/LHCl溶液将白色沉淀物洗至PH为1.5,常温下搅拌24-25h,超声1.5h,置于转速为3000r/s的离心机内再次得到白色沉淀物,用去离子水将白色沉淀物洗至中性,置于70-80℃烘箱内烘干,获得二氧化钛纳米管;

步骤7):制备H2TCPP-TNT二元复合物:称取15-20mg原卟啉溶于100mlN’N-二甲基甲酰胺中,加入0.8-1.0g步骤6)获得的二氧化钛纳米管,充分搅拌获得混合液,将混合液倒入250ml单口烧瓶中,在黑暗环境下加热至120℃,反应时间为5-6h,真空抽滤得到沉淀物,用15-25mlN’N-二甲基甲酰胺冲洗,并用去离子水清洗2-3min,最后置于60-70℃烘箱内烘干,获得H2TCPP-TNT粉末;

步骤8):在一张干净光滑的白纸上平铺一层1-2mm厚的H2TCPP-TNT粉末,将步骤5)获得的PET纤维平放在粉末上,再在PET纤维上撒一层H2TCPP-TNT粉末,在PET纤维纤维上涂覆硅橡胶,置于100-110℃烘箱中烘30-40min,使硅橡胶固化得到一种在太阳光照射下可以产生电流的复合纤维,所述硅橡胶包括主剂、固化剂,所述主剂、固化剂质量比为3-3.5:1。

本发明一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法,包括如下制备步骤:

步骤1):将表面光滑的PET纤维加入到浓度为0.12mol/L的氢氧化钠溶液中,并置于65℃的水浴温度下4min;

步骤2):在500ml去离子水中,加入7.5gKMnO4固体颗粒,搅拌溶解,并加入20ml浓度为98%的H2SO4,磁力搅拌12min形成均匀粗化液,将经除油后的PET纤维浸没在40℃的粗化液中5min,取出PET纤维并放入浓度为12g/L的草酸溶液中,并置于35℃的水浴温度下4min,然后用去离子水清洗1次;

步骤3):在500ml去离子水中,加入5gSnCl2固体颗粒,再加入20ml浓度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀敏化液,将经步骤2)处理后的PET纤维浸没在敏化液中,并置于40℃的水浴温度下4.5min;

步骤4):在200ml去离子水中,加入0.09gPdCl2固体粉末,3.5ml浓密度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀活化液,将经步骤3)处理后的PET纤维浸没在活化液中,并置于40℃水浴温度下5min;

步骤5):在150ml去离子水中溶解10gCuSO4,在45ml去离子水中溶解1.0gNiSO4·6H2O,在150ml去离子水中溶解45g酒石酸钠,在45ml去离子水中溶解8gNaOH,将上述CuSO4溶液、NiSO4溶液、酒石酸钠溶液、NaOH溶液依次倒入500ml容量瓶中,再加入7.5mlHCHO,最后再加入去离子水至500ml,获得化学镀铜液,将经步骤4)处理后的PET纤维放入镀铜液中,并置于35℃水浴温度下30min;

步骤6):称取6g纳米二氧化钛粉分散于150ml的NaOH溶液中,充分搅拌后倒入反应釜,将反应釜放置于135℃的烘箱内反应36h,置于转速为3000r/s的离心机内离心得到白色沉淀物,用浓度为0.15mol/LHCl溶液将白色沉淀物洗至PH为1.5,常温下搅拌24.5h,超声1.5h,置于转速为3000r/s的离心机内再次得到白色沉淀物,用去离子水将白色沉淀物洗至中性,置于75℃烘箱内烘干,获得二氧化钛纳米管;

步骤7):制备H2TCPP-TNT二元复合物:称取17mg原卟啉溶于100mlN’N-二甲基甲酰胺中,加入0.9g步骤6)获得的二氧化钛纳米管,充分搅拌获得混合液,将混合液倒入250ml单口烧瓶中,在黑暗环境下加热至120℃,反应时间为5.5h,真空抽滤得到沉淀物,用20mlN’N-二甲基甲酰胺冲洗,并用去离子水清洗2.5min,最后置于65℃烘箱内烘干,获得H2TCPP-TNT粉末;

步骤8):在一张干净光滑的白纸上平铺一层1.5mm厚的H2TCPP-TNT粉末,将步骤5)获得的PET纤维平放在粉末上,再在PET纤维上撒一层H2TCPP-TNT粉末,在PET纤维纤维上涂覆硅橡胶,置于105℃烘箱中烘35min,使硅橡胶固化得到一种在太阳光照射下可以产生电流的复合纤维,所述硅橡胶包括主剂、固化剂,所述主剂、固化剂质量比为3:1。

与现有118图库开奖结果对比本发明的有益效果:

1)在PET纤维上化学镀铜,操作较为简便,实验流程较短,可以使绝缘的PET纤维变成导电性良好的纤维。且在纤维镀铜之前,用0.5g/lPdCl2酸性溶液将纤维活化,可以有效地在纤维上镀上铜,且镀铜效果良好;

2)采用CuSO4、NiSO4·6H2O、酒石酸钠、NaOH、HCHO配制镀铜液,将其中的固体药品分开溶解再混合,可以得到均匀无沉淀的镀铜液,使得纤维浸没在镀铜液中时各部分都能均匀地镀上铜层;

3)采用冷凝回流的方法将二氧化钛纳米管与原卟啉复合(二氧化钛纳米管与原卟啉用量比为50-56.7:1),时间只需5-6h,流程较短,并且可以成功制备H2TCPP-TNT二元复合物;

4)用硅橡胶将涂抹了H2TCPP-TNT粉末的PET纤维包裹起来,可以使H2TCPP-TNT牢固的负载在PET纤维上,且硅橡胶透明,太阳光可以透过硅橡胶照到光敏剂上;

5)使用PET纤维作为导电基材,复合纤维具有较好的柔性,成本低廉。

具体实施方式

以下通过具体的实施方式对本发明作进一步的说明,但本发明的实施方式并不受以下实施例的限制。

实施例1

本发明一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法,包括如下制备步骤:

步骤1):将表面光滑的PET纤维加入到浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液中,并置于60℃的水浴温度下3min;

步骤2):在500ml去离子水中,加入7gKMnO4固体颗粒,搅拌溶解,并加入18ml浓度为98%的H2SO4,磁力搅拌10min形成均匀粗化液,将经除油后的PET纤维浸没在35℃的粗化液中4min,取出PET纤维并放入浓度为12g/L的草酸溶液中,并置于30℃的水浴温度下3min,然后用去离子水清洗1次;

步骤3):在500ml去离子水中,加入4gSnCl2固体颗粒,再加入18ml浓度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀敏化液,将经步骤2)处理后的PET纤维浸没在敏化液中,并置于35℃的水浴温度下4min;

步骤4):在200ml去离子水中,加入0.08gPdCl2固体粉末,3ml浓密度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀活化液,将经步骤3)处理后的PET纤维浸没在活化液中,并置于35℃水浴温度下4min;

步骤5):在140ml去离子水中溶解8gCuSO4,在40ml去离子水中溶解0.9gNiSO4·6H2O,在140ml去离子水中溶解42g酒石酸钠,在40ml去离子水中溶解6.5gNaOH,将上述CuSO4溶液、NiSO4溶液、酒石酸钠溶液、NaOH溶液依次倒入500ml容量瓶中,再加入7mlHCHO,最后再加入去离子水至500ml,获得化学镀铜液,将经步骤4)处理后的PET纤维放入镀铜液中,并置于33℃水浴温度下25min;

步骤6):称取5.5g纳米二氧化钛粉分散于145ml的NaOH溶液中,充分搅拌后倒入反应釜,将反应釜放置于130℃的烘箱内反应36h,置于转速为3000r/s的离心机内离心得到白色沉淀物,用浓度为0.1mol/LHCl溶液将白色沉淀物洗至PH为1.5,常温下搅拌24h,超声1.5h,置于转速为3000r/s的离心机内再次得到白色沉淀物,用去离子水将白色沉淀物洗至中性,置于70℃烘箱内烘干,获得二氧化钛纳米管;

步骤7):制备H2TCPP-TNT二元复合物:称取15mg原卟啉溶于100mlN’N-二甲基甲酰胺中,加入0.8g步骤6)获得的二氧化钛纳米管,充分搅拌获得混合液,将混合液倒入250ml单口烧瓶中,在黑暗环境下加热至120℃,反应时间为5h,真空抽滤得到沉淀物,用15mlN’N-二甲基甲酰胺冲洗,并用去离子水清洗2min,最后置于60℃烘箱内烘干,获得H2TCPP-TNT粉末;

步骤8):在一张干净光滑的白纸上平铺一层1mm厚的H2TCPP-TNT粉末,将步骤5)获得的PET纤维平放在粉末上,再在PET纤维上撒一层H2TCPP-TNT粉末,在PET纤维纤维上涂覆硅橡胶,置于100℃烘箱中烘30min,使硅橡胶固化得到一种在太阳光照射下可以产生电流的复合纤维,所述硅橡胶包括主剂、固化剂,所述主剂、固化剂质量比为3:1。

实施例2

本发明一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法,包括如下制备步骤:

步骤1):将表面光滑的PET纤维加入到浓度为0.12mol/L的氢氧化钠溶液中,并置于65℃的水浴温度下4min;

步骤2):在500ml去离子水中,加入7.5gKMnO4固体颗粒,搅拌溶解,并加入20ml浓度为98%的H2SO4,磁力搅拌12min形成均匀粗化液,将经除油后的PET纤维浸没在40℃的粗化液中5min,取出PET纤维并放入浓度为12g/L的草酸溶液中,并置于35℃的水浴温度下4min,然后用去离子水清洗1次;

步骤3):在500ml去离子水中,加入5gSnCl2固体颗粒,再加入20ml浓度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀敏化液,将经步骤2)处理后的PET纤维浸没在敏化液中,并置于40℃的水浴温度下4.5min;

步骤4):在200ml去离子水中,加入0.09gPdCl2固体粉末,3.5ml浓密度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀活化液,将经步骤3)处理后的PET纤维浸没在活化液中,并置于40℃水浴温度下5min;

步骤5):在150ml去离子水中溶解10gCuSO4,在45ml去离子水中溶解1.0gNiSO4·6H2O,在150ml去离子水中溶解45g酒石酸钠,在45ml去离子水中溶解8gNaOH,将上述CuSO4溶液、NiSO4溶液、酒石酸钠溶液、NaOH溶液依次倒入500ml容量瓶中,再加入7.5mlHCHO,最后再加入去离子水至500ml,获得化学镀铜液,将经步骤4)处理后的PET纤维放入镀铜液中,并置于35℃水浴温度下30min;

步骤6):称取6g纳米二氧化钛粉分散于150ml的NaOH溶液中,充分搅拌后倒入反应釜,将反应釜放置于135℃的烘箱内反应36h,置于转速为3000r/s的离心机内离心得到白色沉淀物,用浓度为0.15mol/LHCl溶液将白色沉淀物洗至PH为1.5,常温下搅拌24.5h,超声1.5h,置于转速为3000r/s的离心机内再次得到白色沉淀物,用去离子水将白色沉淀物洗至中性,置于75℃烘箱内烘干,获得二氧化钛纳米管;

步骤7):制备H2TCPP-TNT二元复合物:称取17mg原卟啉溶于100mlN’N-二甲基甲酰胺中,加入0.9g步骤6)获得的二氧化钛纳米管,充分搅拌获得混合液,将混合液倒入250ml单口烧瓶中,在黑暗环境下加热至120℃,反应时间为5.5h,真空抽滤得到沉淀物,用20mlN’N-二甲基甲酰胺冲洗,并用去离子水清洗2.5min,最后置于65℃烘箱内烘干,获得H2TCPP-TNT粉末;

步骤8):在一张干净光滑的白纸上平铺一层1.5mm厚的H2TCPP-TNT粉末,将步骤5)获得的PET纤维平放在粉末上,再在PET纤维上撒一层H2TCPP-TNT粉末,在PET纤维纤维上涂覆硅橡胶,置于105℃烘箱中烘35min,使硅橡胶固化得到一种在太阳光照射下可以产生电流的复合纤维,所述硅橡胶包括主剂、固化剂,所述主剂、固化剂质量比为3:1。

实施例3

本发明一种利用太阳光产生光电流纤维的制备方法,包括如下制备步骤:

步骤1):将表面光滑的PET纤维加入到浓度为0.15mol/L的氢氧化钠溶液中,并置于70℃的水浴温度下5min;

步骤2):在500ml去离子水中,加入8gKMnO4固体颗粒,搅拌溶解,并加入22ml浓度为98%的H2SO4,磁力搅拌15min形成均匀粗化液,将经除油后的PET纤维浸没在45℃的粗化液中6min,取出PET纤维并放入浓度为12g/L的草酸溶液中,并置于40℃的水浴温度下5min,然后用去离子水清洗2次;

步骤3):在500ml去离子水中,加入6gSnCl2固体颗粒,再加入22ml浓度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀敏化液,将经步骤2)处理后的PET纤维浸没在敏化液中,并置于45℃的水浴温度下6min;

步骤4):在200ml去离子水中,加入0.1gPdCl2固体粉末,4ml浓密度为38%的HCl,搅拌溶解形成均匀活化液,将经步骤3)处理后的PET纤维浸没在活化液中,并置于45℃水浴温度下6min;

步骤5):在160ml去离子水中溶解12gCuSO4,在50ml去离子水中溶解1.1gNiSO4·6H2O,在160ml去离子水中溶解48g酒石酸钠,在50ml去离子水中溶解7.5gNaOH,将上述CuSO4溶液、NiSO4溶液、酒石酸钠溶液、NaOH溶液依次倒入500ml容量瓶中,再加入8mlHCHO,最后再加入去离子水至500ml,获得化学镀铜液,将经步骤4)处理后的PET纤维放入镀铜液中,并置于37℃水浴温度下35min;

步骤6):称取6.5g纳米二氧化钛粉分散于155ml的NaOH溶液中,充分搅拌后倒入反应釜,将反应釜放置于140℃的烘箱内反应36h,置于转速为3000r/s的离心机内离心得到白色沉淀物,用浓度为0.2mol/LHCl溶液将白色沉淀物洗至PH为1.5,常温下搅拌25h,超声1.5h,置于转速为3000r/s的离心机内再次得到白色沉淀物,用去离子水将白色沉淀物洗至中性,置于80℃烘箱内烘干,获得二氧化钛纳米管;

步骤7):制备H2TCPP-TNT二元复合物:称取20mg原卟啉溶于100mlN’N-二甲基甲酰胺中,加入1.0g步骤6)获得的二氧化钛纳米管,充分搅拌获得混合液,将混合液倒入250ml单口烧瓶中,在黑暗环境下加热至120℃,反应时间为5-6h,真空抽滤得到沉淀物,用25mlN’N-二甲基甲酰胺冲洗,并用去离子水清洗3min,最后置于70℃烘箱内烘干,获得H2TCPP-TNT粉末;

步骤8):在一张干净光滑的白纸上平铺一层2mm厚的H2TCPP-TNT粉末,将步骤5)获得的PET纤维平放在粉末上,再在PET纤维上撒一层H2TCPP-TNT粉末,在PET纤维纤维上涂覆硅橡胶,置于110℃烘箱中烘40min,使硅橡胶固化得到一种在太阳光照射下可以产生电流的复合纤维,所述硅橡胶包括主剂、固化剂,所述主剂、固化剂质量比为3.5:1。

最后,需要注意的是,本发明不限于以上实施例,还可以有很多变形。本领域的普通118图库开奖结果人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。

再多了解一些
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