【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及柔性傳感器領(lǐng)域，具體是一種表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法。
技術(shù)介紹
1、為了檢測病毒、毒素和人體代謝物，高性能傳感器已被廣泛開發(fā)，如化學(xué)傳感器、熒光傳感器、等離子體傳感器和表面增強拉曼散射(sers)傳感器。其中，sers傳感器因具有高靈敏度、無標(biāo)簽和非破壞性的獨特特性而受到廣泛關(guān)注。
2、目前，sers基底主要有兩種：溶液基底和固體基底(包括剛性和柔性基底)。其中，溶液sers基底和剛性sers基底的開發(fā)極易受到樣品預(yù)處理、原位和實時檢測的限制。柔性薄膜類sers基底在穿著舒適性方面面臨挑戰(zhàn)，甚至在嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致皮膚炎癥。柔性纖維sers基底具有優(yōu)異的透氣性能，能夠極大地提升人體穿戴體驗，具有巨大的實際應(yīng)用潛力。
3、通常，將金屬納米顆粒(金、銀等)通過浸漬、熱壓、涂層、原位生長等方法與紡織纖維進行結(jié)合，以用作纖維基sers傳感器件。專利《富集等離激元熱點的纖維sers基底及其制備方法和應(yīng)用》，提供了一種富集等離激元熱點的纖維sers基底的制備方法，該方法簡單易行，制備的纖維sers基底的檢測靈敏度高。然而，上述方法制備的纖維sers基底中金屬納米材料與纖維之間的結(jié)合力較弱，纖維基sers基底的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性仍有待提升。因此，迫切需要開發(fā)具有一種高穩(wěn)定高靈敏的纖維sers基底。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)擬解決的技術(shù)問題是，提供一種表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法。
2、本專利技術(shù)解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
3、(1)將銀納米線溶液與pedot:pss溶液混合均勻，得到紡絲液；
4、或者將銀納米線溶液、pedot:pss溶液和聚合物溶液混合均勻，得到紡絲液；
5、(2)將紡絲液通過濕法紡絲工藝擠入凝固浴中并浸泡，得到初生復(fù)合纖維；再將初生復(fù)合纖維進行干燥，得到表面負(fù)載銀納米顆粒、內(nèi)部含有銀納米線的pedot:pss基復(fù)合纖維。
6、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：
7、(1)本專利技術(shù)對pedot:pss纖維內(nèi)部和表面的結(jié)構(gòu)同時進行了改性，纖維內(nèi)部含有銀納米線結(jié)構(gòu)，纖維表面存在銀納米顆粒結(jié)構(gòu)。纖維表面銀納米顆粒的存在賦予其超靈敏sers傳感能力和優(yōu)異的sers檢測性能，能夠作為柔性sers基底，可應(yīng)用于高性能柔性sers傳感器中，同時該纖維內(nèi)部具有完整的銀納米線結(jié)構(gòu)，具有更多的電荷傳輸通道，使得纖維具有極高的電導(dǎo)率。此外該復(fù)合纖維兼具高電導(dǎo)性、電加熱、耐熔滴和抗菌特性，可應(yīng)用于柔性導(dǎo)線、可穿戴電加熱、抗菌領(lǐng)域、保健設(shè)備與可穿戴電子信息服裝中。
8、(2)本專利技術(shù)結(jié)合濕法紡絲技術(shù)和干燥處理技術(shù)，利用銀納米線在pedot:pss基纖維表面負(fù)載銀納米顆粒，纖維結(jié)構(gòu)中ag-s化學(xué)鍵的形成將ag和pedot:pss強連接，制備得到的復(fù)合纖維具有更高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
9、(3)銀納米顆粒的出現(xiàn)可歸因于在干燥過程中纖維內(nèi)部的溶劑快速蒸發(fā)以及銀納米線與pedot:pss的相互作用力迫使纖維表面的銀納米線結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殂y納米顆粒結(jié)構(gòu)。
10、(4)本專利技術(shù)的復(fù)合纖維有超高的sers檢測靈敏度，能夠?qū)崿F(xiàn)對低濃度目標(biāo)分子的高靈敏度檢測，其中對羅丹明6g的檢測限為10-11m，拉曼增強因子為1.3×107。
11、(5)本專利技術(shù)的復(fù)合纖維內(nèi)部具有更多的導(dǎo)電通道，提高了電子傳遞的效率，促進了導(dǎo)電性能的提高，在銀納米線濃度為0.0667g/ml時，復(fù)合纖維的電導(dǎo)率為1019s/cm，具有金屬級別的導(dǎo)電性能。
12、(6)本專利技術(shù)的復(fù)合纖維可以在18v下短時間內(nèi)(～70s)加熱到76.5℃，并在相對較長的時間內(nèi)(>1000s)保持表面溫度穩(wěn)定，具有優(yōu)異的加熱可靠性和安全性。
13、(7)本專利技術(shù)的復(fù)合纖維具有優(yōu)異的抗菌性和耐熔滴的特性。
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1.一種表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，銀納米線溶液的濃度為25～100mg/mL；PEDOT:PSS溶液的濃度為30～80mg/mL；銀納米線溶液與PEDOT:PSS溶液的體積比為1:1～2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，聚合物溶液的濃度為5～80mg/mL；銀納米線溶液、PEDOT:PSS溶液與聚合物溶液的體積比為1:1～2:0.3～0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，聚合物為PVA、PAN或PVP中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，銀納米線的長度為1～1000μm，直徑為5～800nm。
6.根
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，濕法紡絲工藝是：擠出速度為5～35mL/h，紡絲溫度為室溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，凝固浴為異丙醇、二甲基亞砜、丙醇和乙二醇中的至少一種；其中異丙醇和二甲基亞砜復(fù)配時的體積比為1～4:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，浸泡時間為2～36h，浸泡溫度為室溫。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的PEDOT:PSS基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，干燥溫度為30～90℃，時間為5～90min，升溫速率為1～10℃/min。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，銀納米線溶液的濃度為25～100mg/ml；pedot:pss溶液的濃度為30～80mg/ml；銀納米線溶液與pedot:pss溶液的體積比為1:1～2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，聚合物溶液的濃度為5～80mg/ml；銀納米線溶液、pedot:pss溶液與聚合物溶液的體積比為1:1～2:0.3～0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，聚合物為pva、pan或pvp中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面負(fù)載銀納米顆粒的pedot:pss基復(fù)合纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，銀納米線的長度為1～1000μm，直徑為5～800nm。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳帆，高玉龍，史浩雨，苗亞萍，樊威，
申請(專利權(quán))人：西安工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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