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一种光热、压电热双机制加热膜及其制备方法和加热服

2021-02-04 03:36:05

一种光热、压电热双机制加热膜及其制备方法和加热服

  技术领域

  本发明涉及纳米半导体材料技术领域,具体涉及一种具有光热、压电热双产热机制的加热膜,本发明还涉及到该光热、压电热双机制加热膜的制备方法,本发明还涉及到一种具有光热、压电热双产热机制的加热服。

  背景技术

  自加热服装的主要功能是防止人体热量散失,保证人体能在寒冷环境条件下正常生活和工作,使人体免受寒冷伤害。目前的自加热服多采用电加热方式。例如自带电源进行供电加热,这种自加热服多受限于电源的重量大、携带不便等,仅能应用于特殊服装领域,难以有效推广。服装穿着时会出现各种折叠、横纵向拉扯或者其它变化以引起服装的物理形状变化,开发出一种能将这种物理形状变化的能量转化为电能、进一步用于电加热的原材料及服装,成为纺织领域的一大热点。

  PVDF压电薄膜即聚偏氟乙烯压电薄膜是本世纪70年代在日本问世的一种新型高分子压电材料。PVDF压电薄膜具有独特的介电效应、压电效应、热电效应。与传统的压电材料相比具有频响宽、动态范围大、力电转换灵敏度高、机械性能强度高、声阻抗易匹配等特点,主要应用于压电传感器。黄涛博士论文“聚偏氟乙烯静电纺纳米发电机的制备、性能及应用研究”中的压电膜制备方法中,并未将PVDF压电薄膜与石墨烯薄膜结合的应用于加热服,且该聚偏氟乙烯静电纺纳米发电机仅具有压电机制,能形成电流,无法高效产热。

  发明内容

  有鉴于此,本发明提供了一种光热、压电热双机制加热膜的制备方法,本发明还提供了一种采用上述光热、压电热双机制加热膜的制备方法制得的光热、压电热双机制加热膜以及上述光热、压电热双机制加热膜在自加热服装技术领域上应用。本发明提供的一种光热、压电热双机制加热膜的制备方法能够有效解决现有技术中碲烯与石墨烯分散不均、碲烯与石墨烯配比难以调控、可纺性差、添加物以及添加物的含量选择上具有相对较小的灵活度等问题,制备出的光热、压电热双机制加热膜的柔性、尺寸等容易控制,物理性能优越,光热效应、压电热效应显著,能够广泛应用于自产热服装领域。

  第一方面,本发明提供了一种光热、压电热双机制加热膜的制备方法,包括如下步骤:

  制备碲烯与氧化石墨烯的混合物:提供碲烯预剥离分散液,向碲烯预剥离分散液中添加氧化石墨烯并进行恒温水浴超声,离心、收集底层混合物,再将底层混合物分散于水中,洗涤、浓缩、干燥,制得碲烯与氧化石墨烯的混合物;

  制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液:向碲烯与石墨烯的混合物中加水搅拌后得到混合液,使用脉冲式尖端超声的方式对混合液进行超声,超声结束后对混合液进行浓缩,制得碲烯/氧化石墨烯混合分散液;

  纺丝:以碲烯/氧化石墨烯混合分散液作为纺丝原液,以冰醋酸作为凝固浴,采用旋转台进行湿法纺丝,且纺丝针头相对旋转台凝固浴的线速度大于最大可连续成纤的线速度,制得碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维;

  制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜:收集碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维后,对含有碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维的凝固浴进行抽滤、还原,制得碲烯/石墨烯杂化纤维膜;

  制备光热、压电热双机制加热膜:以碲烯/石墨烯杂化纤维膜为接收板,以石墨烯/PVDF的混合溶液为纺丝原液进行静电纺丝,形成碲烯/石墨烯杂化纤维膜与石墨烯/PVDF纳米纤维膜的双层纤维膜,制得光热、压电热双机制加热膜。

  本发明光热、压电热双机制加热膜的制备方法通过氧化石墨烯辅助分散及辅助纺丝的作用,解决了碲烯容易发生相互的堆叠、水中分散性不佳、以及碲烯分散液本身不具备可纺性等缺陷。现有方法中添加物与氧化石墨烯的混合方式过于简单,对于容易相互堆叠且在水中分散性不佳的碲烯等二维晶体来说,难以与氧化石墨烯形成片层相互交错的结构,因此容易发生碲烯等在局部浓度过高或堆叠,从而造成纤维的不可纺。通过在碲烯剥离过程中加入氧化石墨烯,这可以实现氧化石墨烯与碲烯的均匀混合及整个体系的稳定分散,并能有效的防止剥离开的碲烯重新堆叠在一起而发生沉降,实现了高浓度碲烯的稳定分散及高碲烯比例的碲烯/氧化石墨烯的连续纺丝。

  本发明光热、压电热双机制加热膜包括具有光热效应的碲烯/石墨烯杂化纤维膜和具有压电热效应的墨烯/PVDF纳米纤维膜,能够同时通过物理弯曲或者形变产热,也能通过光照情况下发电产热,结合多种产热形式能够有效提升光热、压电热双机制加热膜的产热量,也能拓宽光热、压电热双机制加热膜的使用场景。

  在本发明一具体实施例中,在制备光热、压电热双机制加热膜步骤中,将石墨烯/PVDF纳米纤维膜背向碲烯/石墨烯杂化纤维膜的一面与另一片碲烯/石墨烯杂化纤维膜连接,以形成碲烯/石墨烯杂化纤维膜-石墨烯/PVDF纳米纤维膜-碲烯/石墨烯杂化纤维膜的三明治夹心结构,制得光热、压电热双机制加热膜。通过制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜-石墨烯/PVDF纳米纤维膜-碲烯/石墨烯杂化纤维膜的三明治夹心结构,以使光热、压电热双机制加热膜的外部被具有光热效应的碲烯/石墨烯杂化纤维膜所包围,实现本发明光热、压电热双机制加热膜的最大光热效应的同时,不影响石墨烯/PVDF纳米纤维膜的压电热效应。

  优选的,所述碲烯/石墨烯杂化纤维膜-石墨烯/PVDF纳米纤维膜-碲烯/石墨烯杂化纤维膜的三明治夹心结构通过PET膜封装。PET膜具有良好的柔性和光通过效果,保护碲烯/石墨烯杂化纤维膜-石墨烯/PVDF纳米纤维膜-碲烯/石墨烯杂化纤维膜的三明治夹心结构的同时,不至于影响到本发明光热、压电热双机制加热膜的光热、压电热效果。

  优选的,在制备光热、压电热双机制加热膜步骤中,所述石墨烯/PVDF的混合溶液包括溶质:PVDF和石墨烯,其中PVDF的质量分数为10%,石墨烯的质量分数为1%~5%;还包括溶剂:DMF与丙酮的混合溶液,其中DMF与丙酮的质量之比为6:4。

  更优选的,所述石墨烯的质量分数为3%。

  在本发明一具体实施例中,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述碲烯预剥离分散液的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。N-甲基吡咯烷酮溶剂溶解碲烯,一者便于氧化石墨烯与碲烯均匀混合,二者有利于后续的超声分散过程,提升超声分散的效率。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述碲烯预剥离分散液采用如下方法制备:提供碲粉并添加到N-甲基吡咯烷酮中,对碲粉的N-甲基吡咯烷酮溶液进行恒温水浴超声24~120h,所述恒温水浴超声的温度为小于等于10℃;

  超声结束后对混合溶液进行离心,收集上清液,即为碲烯预剥离分散液。

  更优选的,在制备碲烯与石墨烯的混合物步骤中,对碲粉的N-甲基吡咯烷酮溶液进行恒温水浴超声72h,所述恒温水浴超声的温度为10℃。

  更优选的,超声结束后对混合溶液进行离心,离心转速为5000rpm,离心时间为60min。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述碲烯与氧化石墨烯的质量之比为0.1~7:3。更优选的,所述碲烯与氧化石墨烯的质量之比为1:1。该比例的范围的碲烯/石墨烯杂化纤维具有更优的物理性能和更好的光电响应。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述恒温水浴超声的温度为小于等于10℃,所述恒温水浴超声的时间为4~36h。更优选的,所述恒温水浴超声的温度为10℃,所述恒温水浴超声的时间为12h。该恒温水浴超声条件下能够提升碲烯与氧化石墨烯的混合物更好的均匀分散,防止碲烯相互堆叠。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,离心转速为8000~15000rpm,离心时间为20~200min。更优选的,离心转速为10000rpm,离心时间为60min。该离心条件能够确保碲烯与氧化石墨烯的混合物与溶剂充分分离,除去溶剂水的同时也能充分收集碲烯与氧化石墨烯的混合物,利于后续浓缩、干燥过程。

  优选的,离心后,倒掉上清液,刮下离心管壁上附着的碲烯与氧化氧化石墨烯的混合物。

  优选的,在制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液步骤中,将碲烯与氧化石墨烯的混合物分散于水中,通过旋蒸去溶剂的方法对碲烯与氧化石墨烯的混合物洗涤、干燥。

  优选的,在制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液步骤中,将得到混合液调制浓度为5~20mg/ml,再对5~20mg/ml的混合液进行脉冲式尖端超声。更优选的,将得到混合液调制浓度为10mg/ml。

  优选的,所述脉冲式尖端超声的超声间隔时间为:超声5s,间隔5s,超声总时间为4h。

  优选的,在制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液步骤中,超声结束后,通过加热对混合液进行浓缩,浓缩至固含量浓度为15~25mg/ml,得到碲烯/氧化石墨烯混合分散液。更优选的,超声结束后,通过加热对混合液进行浓缩,浓缩至固含量浓度为20mg/ml。

  优选的,在纺丝步骤中,所述纺丝针头相对旋转台凝固浴的转速为30rpm,所述纺丝针头距离旋转台圆心20mm。

  优选的,在制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜步骤中,对含有碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维的凝固浴抽滤后,得到未还原的碲烯/氧化石墨烯杂化纤维膜。

  优选的,在制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜步骤中,将碲烯/氧化石墨烯杂化纤维膜浸泡于HI、NaBH4、水合肼、抗坏血酸的任一种中进行化学还原,得到碲烯/石墨烯杂化纤维膜。

  更优选的,在制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜步骤中,将碲烯/氧化石墨烯杂化纤维膜浸泡于HI中进行化学还原,得到碲烯/石墨烯杂化纤维膜。

  第二方面,本发明提供了一种光热、压电热双机制加热膜,该光热、压电热双机制加热膜采用前述第一方面提供的光热、压电热双机制加热膜的制备方法制得。

  本发明光热、压电热双机制加热膜具有良好的柔性、丝条均匀,拉伸强度、断裂伸长率、纤维导电率均表现优异,当在遮光处理后,施加模拟太阳光照射,纤维出现光电流,表现出显著的光电效应。本发明光热、压电热双机制加热膜还具有优异的光热效应和压电热效应,能够将物理形变的机械能或者光能转化为热能,起到自加热的作用。

  第三方面,本发明提供了一种加热服,该加热服采用前述第二方面所述的光热、压电热双机制加热膜制成。

  本发明加热服具有优良的柔性和显著的光热、压电热效应,可以将光照射的光能、加热膜物理形变的机械能转化为热能,起到自加热的作用,通过多种自产热方式协同作用,提升产热量,拓宽发明加热服的应用场景。

  本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明,一部分根据说明书是显而易见的,或者可以通过本发明实施例的实施而获知。

  附图说明

  为更清楚地阐述本发明的内容,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

  图1为本发明提供的碲烯/石墨烯杂化纤维膜的制备流程图;

  图2为本发明提供的光热、压电热双机制加热膜的制备流程图;

  图3为本发明实施例1制备的石墨烯/PVDF纳米纤维膜的SEM图。

  具体实施方式

  以下所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

  本发明提供了一种具有光电效应的碲烯/石墨烯杂化纤维膜的制备方法,包括如下步骤:

  制备碲烯与氧化石墨烯的混合物:提供碲烯预剥离分散液,向碲烯预剥离分散液中添加氧化石墨烯并进行恒温水浴超声,离心、收集底层混合物,再将底层混合物分散于水中,洗涤、浓缩、干燥,制得碲烯与氧化石墨烯的混合物;

  制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液:向碲烯与石墨烯的混合物中加水搅拌后得到混合液,使用脉冲式尖端超声的方式对混合液进行超声,超声结束后对混合液进行浓缩,制得碲烯/氧化石墨烯混合分散液;

  纺丝:以碲烯/氧化石墨烯混合分散液作为纺丝原液,以冰醋酸作为凝固浴,采用旋转台进行湿法纺丝,且纺丝针头相对旋转台凝固浴的线速度大于最大可连续成纤的线速度,制得碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维;

  制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜:收集碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维后,对含有碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维的凝固浴进行抽滤、还原,制得碲烯/石墨烯杂化纤维膜;

  制备光热、压电热双机制加热膜:以碲烯/石墨烯杂化纤维膜为接收板,以石墨烯/PVDF的混合溶液为纺丝原液进行静电纺丝,形成碲烯/石墨烯杂化纤维膜与石墨烯/PVDF纳米纤维膜的双层纤维膜,制得光热、压电热双机制加热膜。

  在本发明一具体实施例中,在制备光热、压电热双机制加热膜步骤中,将石墨烯/PVDF纳米纤维膜背向碲烯/石墨烯杂化纤维膜的一面与另一片碲烯/石墨烯杂化纤维膜连接,以形成碲烯/石墨烯杂化纤维膜-石墨烯/PVDF纳米纤维膜-碲烯/石墨烯杂化纤维膜的三明治夹心结构,制得光热、压电热双机制加热膜。

  优选的,所述碲烯/石墨烯杂化纤维膜-石墨烯/PVDF纳米纤维膜-碲烯/石墨烯杂化纤维膜的三明治夹心结构通过PET膜封装。

  优选的,在制备光热、压电热双机制加热膜步骤中,所述石墨烯/PVDF的混合溶液包括溶质:PVDF和石墨烯,其中PVDF的质量分数为10%,石墨烯的质量分数为1%~5%;还包括溶剂:DMF与丙酮的混合溶液,其中DMF与丙酮的质量之比为6:4。

  更优选的,所述石墨烯的质量分数为3%。

  在本发明一具体实施例中,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述碲烯预剥离分散液的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述碲烯预剥离分散液采用如下方法制备:提供碲粉并添加到N-甲基吡咯烷酮中,对碲粉的N-甲基吡咯烷酮溶液进行恒温水浴超声24~120h,所述恒温水浴超声的温度为小于等于10℃;

  超声结束后对混合溶液进行离心,收集上清液,即为碲烯预剥离分散液。

  更优选的,在制备碲烯与石墨烯的混合物步骤中,对碲粉的N-甲基吡咯烷酮溶液进行恒温水浴超声72h,所述恒温水浴超声的温度为10℃。

  更优选的,超声结束后对混合溶液进行离心,离心转速为5000rpm,离心时间为60min。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述碲烯与氧化石墨烯的质量之比为0.1~15:10。

  更优选的,所述碲烯与氧化石墨烯的质量之比为1:1。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,所述恒温水浴超声的温度为小于等于10℃,所述恒温水浴超声的时间为4~36h。

  更优选的,所述恒温水浴超声的温度为10℃,所述恒温水浴超声的时间为12h。

  优选的,在制备碲烯与氧化石墨烯的混合物步骤中,离心转速为8000~15000rpm,离心时间为20~200min。

  更优选的,离心转速为10000rpm,离心时间为60min。

  优选的,离心后,倒掉上清液,刮下离心管壁上附着的碲烯与氧化石墨烯的混合物。

  优选的,在制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液步骤中,将碲烯与氧化石墨烯的混合物分散于水中,通过旋蒸去溶剂的方法对碲烯与氧化石墨烯的混合物洗涤、干燥。

  优选的,在制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液步骤中,将得到混合液调制浓度为5~20mg/ml,再对5~20mg/ml的混合液进行脉冲式尖端超声。

  更优选的,将得到混合液调制浓度为10mg/ml。

  优选的,所述脉冲式尖端超声的超声间隔时间为:超声5s,间隔5s,超声总时间为4h。

  优选的,在制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液步骤中,超声结束后,通过加热对混合液进行浓缩,浓缩至固含量浓度为15~25mg/ml,得到碲烯/氧化石墨烯混合分散液。

  更优选的,超声结束后,通过加热对混合液进行浓缩,浓缩至固含量浓度为20mg/ml。

  优选的,在纺丝步骤中,纺丝针头相对旋转台凝固浴的转速为30rpm,所述纺丝针头距离旋转台圆心20mm。

  优选的,在制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜步骤中,对含有碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维的凝固浴抽滤后,得到未还原的碲烯/氧化石墨烯杂化纤维膜。

  优选的,在制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜步骤中,将碲烯/氧化石墨烯杂化纤维膜浸泡于HI、NaBH4、水合肼、抗坏血酸的任一种中进行化学还原,得到碲烯/石墨烯杂化纤维膜。

  更优选的,在制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜步骤中,将碲烯/氧化石墨烯杂化纤维膜浸泡于HI中进行化学还原,得到碲烯/石墨烯杂化纤维膜。

  本发明制备的具有光电效应的碲烯/石墨烯杂化纤维膜具有如下有点:

  (1)碲烯/氧化石墨烯分散液分散均匀稳定;

  (2)碲烯/氧化石墨烯纤维膜的制备过程简单、纤维间粘结力强;

  (3)碲烯/石墨烯杂化纤维中碲烯和氧化石墨烯的比例在(0:100至70:30)大范围内可调,从而实现其导电性及光电性能的可调;

  (4)碲烯/石墨烯杂化纤维膜中短纤维的长度均匀而且可调

  (5)碲烯/石墨烯杂化纤维具有很优良导电性能,又同时还具有光电、光热特性;石墨烯/PVDF纳米纤维膜具有压电热效应,柔性好,物理强度高。碲烯/石墨烯杂化纤维膜与石墨烯/PVDF纳米纤维膜结合,使得本发明光热、压电热双机制加热膜在光照和弯曲下都能产生大量热量,可以在服装、家纺领域中作为发热面料进行应用。

  以下本发明通过具体实施例来阐述光热、压电热双机制加热膜的制备方法以及制得的光热、压电热双机制加热膜。实施例中所用的碲粉、氧化石墨烯、化学还原剂(HI、NaBH4、水合肼、抗坏血酸)等均购自阿拉丁;N-甲基吡咯烷酮、冰醋酸、乙醇均购自国药集团。

  实施例1

  如图1和2所示,一种光热、压电热双机制加热膜的制备方法,包括如下步骤:

  制备碲烯与氧化石墨烯的混合物:提供碲烯预剥离分散液,从其中取10ml碲烯预剥离分散液,称重,记其质量为mg,得到碲烯预剥离分散液的浓度w=0.1*mg/ml(本实施例中为0.00394g/ml)。按照碲烯与氧化石墨烯的质量之比为1:1向剩余的200ml碲烯预剥离分散液中添加0.788g氧化石墨烯,得到混合溶液B。将混合液B置于恒温水浴超声机进行超声,水浴温度保持低于10℃,超声12h。将超声完成后的混合溶液使用离心机进行离心处理,离心转速为10000rpm,离心时间为60min。离心后,倒掉上清液。刮下离心管壁上附着的碲烯与氧化石墨烯的混合物。

  制备碲烯/氧化石墨烯混合分散液:将第一步制得的碲烯与氧化石墨烯的混合物分散于水中,再使用旋蒸去溶剂的方法,对碲烯与氧化石墨烯的混合物洗涤三次,干燥。取400mg洗涤并干燥后的碲烯与氧化石墨烯的混合物,将其加入到40ml水中并搅拌,得到混合液C。使用脉冲式尖端超声的方式对混合液C进行超声,超声间隔时间为:超声5s,间隔5s,超声总时间为4h。超声结束后,混合液C通过加热进行浓缩,浓缩至固含量浓度为20mg/ml,得到碲烯/氧化石墨烯混合分散液。

  纺丝:将第二步得到的碲烯/氧化石墨烯混合分散液作为纺丝原液,以冰醋酸作为凝固浴,采用旋转台凝固浴进行湿法纺丝。设置旋转台的转速为30rpm,纺丝针头距圆心20mm,针头在旋转台凝固浴的相对线速度大于最大可连续成纤的线速度,纤维在凝固浴中会以相对稳定的时间间隔发生断裂,从而形成长短均一的短纤维。本实施例中,纤维在凝固浴中会约为1s间隔发生断裂,从而形成长度约为6cm的短纤维。

  制备碲烯/石墨烯杂化纤维膜:收集碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维10min后,对凝固浴进行震荡,使碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维在凝固浴内均匀分布。将含有碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维的凝固浴进行抽滤。从而得到由碲烯/氧化石墨烯杂化短纤维构成的纤维膜。将碲烯/氧化石墨烯杂化纤维膜浸泡于HI进行化学还原,得到最终碲烯与石墨烯比例为1:1的碲烯/石墨烯杂化纤维膜。

  制备光热、压电热双机制加热膜:以碲烯/石墨烯杂化纤维膜为接收板,以石墨烯/PVDF的混合溶液为纺丝原液(其中溶剂为质量比6:4为DMF与丙酮的混合溶液,溶质PVDF的质量分数为10%,溶质石墨烯的质量分数为3%),进行静电纺丝,形成碲烯/石墨烯杂化纤维膜与石墨烯/PVDF纳米纤维膜的双层纤维膜,即本发明光热、压电热双机制加热膜。

  实施例2

  实施例2与实施例1的区别仅在于:制得碲烯/石墨烯杂化纤维膜与石墨烯/PVDF纳米纤维膜的双层纤维膜后,在石墨烯/PVDF纳米纤维膜上涂上导电胶,并将另一片碲烯/石墨烯杂化纤维膜粘附在上面,形成碲烯/石墨烯杂化纤维膜-石墨烯/PVDF纳米纤维膜-碲烯/石墨烯杂化纤维膜的三明治夹心膜。使用高导电性的石墨烯纤维和导电胶连接两片碲烯/石墨烯杂化纤维膜,形成功能器件。基于保护整体功能器件的需求,还可以使用透明的PET膜将功能器件进行封装。

  实施例3

  实施例3与实施例1的区别仅在于:碲烯预剥离分散液的来源不同,实施例3通过自行制备碲烯预剥离分散液。

  碲烯预剥离分散液的制备过程如下:

  取3g Te粉加入到500ml N-甲基吡咯烷酮中震荡1min以进行初步混合,得到混合液A。将配置的混合液A置于恒温水浴超声机中对Te粉进行超声剥离。超声恒温温度应低于10℃。超声72小时,在超声过程中,每间隔6h需取出对混合液震荡1min,震荡后重新放入超声机内继续超声。超声完成后,将混合溶液A进行离心处理,离心转速为5000rpm,离心时间为60min。离心后收集上清液,得到碲烯预剥离分散液。

  实施例4

  实施例4与实施例1的区别仅在于:碲烯与氧化石墨烯的质量之比为70:30。

  效果实施例:

  将实施例1制备的碲烯/石墨烯杂化纤维膜中的短纤维采用扫描电镜观察,如图3所示,实施例1制备的碲烯/石墨烯杂化纤维具有良好的柔性,组成膜的纤维丝条均匀,直径约为48μm。纤维膜电导率为15.8S/cm。当在遮光处理后,施加模拟太阳光照射,纤维膜产生热量,表现出光热效应。

  进一步对实施例1制备光热、压电热双机制加热膜进行PET封装后,制得PET膜封装后的功能器件拉伸强度为189.2MPa。在光照下或在弯曲-恢复的反复弯曲下,PET膜封装后的功能器件产生明显的发热现象。仅在光照下最高温度可达48℃,仅在反复弯曲下最高温度可达41℃,在光照下进行反复弯曲最高温度可达53℃。

  以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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