柔性功能化蛋壳膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种柔性功能化蛋壳膜及其制备方法与应用。制备方法包括：将氧化石墨烯分散于去离子水中形成氧化石墨烯分散液，加入硼氢化钠作为还原剂进行还原，离心得到还原氧化石墨烯纳米粉；将蛋壳冲洗干净，置于白醋中超声，将蛋壳膜剥离，用超纯水漂洗，去除残留物质，再将蛋壳膜浸泡在氢氧化钠中超声，用去离子水漂洗，得到预处理的蛋壳膜；向Tris缓冲液中加入多巴胺并且充分振荡，得到聚多巴胺前驱体溶液；将预处理好的蛋壳膜和还原氧化石墨烯纳米粉加入聚多巴胺前驱体溶液中，恒温振荡聚合，得到柔性功能化蛋壳膜。本发明专利技术将废弃鸡蛋膜功能化，并转化为具有较高价值的材料，为废弃鸡蛋膜高值化再利用提供了一种方法，具有较大价值。大价值。大价值。

【技术实现步骤摘要】
柔性功能化蛋壳膜及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于柔性温度传感器
，具体涉及一种柔性功能化蛋壳膜及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]体温是人体最重要的生理参数之一，维持体温在正常范围内是保证人体新陈代谢和生命活动正常进行的必要条件。因此，精确且长期监测人体体温对于健康监测以及心脑血管疾病早期预警干预具有重要意义。
[0003]目前，常用的温度计包括水银温度计、电子温度计和红外温度计等。其中，水银温度计虽然精确度高，但是对于特殊对象如新生儿来说，使用起来不方便；而电子温度计，其示值精确度受电子元件、电池供电状况以及周围环境等因素影响，不但测量稳定性较差，而且测量范围有限，一般仅在32
‑
42℃；红外温度计虽然响应时间快速，但是其精确度较差，而且容易受外界干扰。此外，由于这些温度计都是非柔性可穿戴式的，远远不能满足体温长期监测期间柔性舒适佩戴的需求。综上，目前亟需开发一种具有响应时间快、精确度高、并且能长期舒适佩戴的柔性温度计。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种柔性功能化蛋壳膜及其制备方法与应用，以解决现有温度计不能满足长期精准监测且舒适佩戴等的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术的一个方面在于，提供一种柔性功能化蛋壳膜的制备方法，包括：S1，制备还原氧化石墨烯rGO：将氧化石墨烯GO分散于去离子水中形成氧化石墨烯GO分散液，加入硼氢化钠作为还原剂，在60/>‑
70℃下还原30
‑
60min，离心得到还原氧化石墨烯纳米粉rGO；S2，预处理蛋壳膜ESM：将蛋壳ES冲洗干净，室温下置于白醋中超声30
‑
40min，将蛋壳膜ESM剥离，并用超纯水漂洗，去除残留物质，再将蛋壳膜ESM于室温下浸泡在氢氧化钠中超声30
‑
60min，用去离子水漂洗，得到预处理的蛋壳膜ESM；S3，制备聚多巴胺PDA前驱体溶液：向Tris缓冲液中加入多巴胺DA并且充分振荡30
‑
50min，得到聚多巴胺PDA前驱体溶液；S4，制备柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO：将预处理好的蛋壳膜ESM和还原氧化石墨烯rGO纳米粉加入聚多巴胺PDA前驱体溶液中，在35
‑
37℃下恒温振荡聚合24
‑
48h，得到柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO。
[0007]在本专利技术中，对于步骤S1、步骤S2和步骤S3的顺序不做限定。
[0008]在本专利技术中，所述柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO为柔性膜。
[0009]可选地，在步骤S1中，氧化石墨烯GO分散液的浓度为1
‑
2mg/mL，硼氢化钠与氧化石墨烯GO的质量比为(10
‑
20):(20
‑
40)。
[0010]可选地，在步骤S2中，氢氧化钠的浓度为0.5
‑
1M。
[0011]可选地，在步骤S3中，Tris缓冲液中tris与水的配比为(2420
‑
4840)mg:(20
‑
40)
mL，聚多巴胺PDA前驱体溶液中DA与Tris缓冲液的比例为(40
‑
80)mg:(20
‑
40)mL。
[0012]可选地，，在步骤S4中，蛋壳膜ESM、还原氧化石墨烯rGO纳米粉与聚多巴胺PDA前驱体溶液的配比为(2
‑
5)片:(20
‑
40)mg:(20
‑
40)mL。
[0013]本专利技术的第二个方面在于，提供一种由上述制备方法得到的柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO。该柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO不但抗弯曲变形，而且负温度系数特性明显，力学特性显著增强，并能够实现体温的快速稳定监测。
[0014]本专利技术的第三个方面在于，提供一种温度传感器，包括上述的柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO。
[0015]在本专利技术中，所述温度传感器为柔性温度传感器。
[0016]可选地，该温度传感器包括上封装层、下封装层、封装于上封装层和下封装层之间的温度敏感层、以及与所述温度敏感层连接的引出导线；所述温度敏感层由所述柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO进行机械压片得到；所述引出导线包括柔性碳纤维。
[0017]可选地，可以将两根柔性碳纤维引出导线用导电银浆辅助固定在温度敏感层的两端，然后通过上封装层和下封装层将温度敏感层封装，即可得到该温度传感器。
[0018]可选地，所述上封装层和下封装层均为3M透气胶带封装层。
[0019]可选地，所述温度敏感层由至少一层所述柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO进行机械压片得到。
[0020]可选地，所述温度敏感层由1
‑
4层所述柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO进行机械压片得到。
[0021]本专利技术中，所述温度敏感层的形状配适性强，可依据实际应用部位进行形状裁剪和/或裁剪至与可佩戴产品如耳机、耳塞、口罩等兼容的形状。
[0022]本专利技术的第四个方面在于，提供一种上述的温度传感器在可穿戴温度计上的应用。
[0023]在本专利技术中，所述可穿戴温度计为柔性温度计，其可以穿戴在人体皮肤表面，并且不受弯曲变形以及汗液等的影响，具有优异的穿戴稳定性。
[0024]可选地，所述可穿戴温度计的形状可以根据穿戴部位任意裁剪。例如当穿戴于脑门或者手指尖时，该可穿戴温度计可以是面积为1cm
×
1cm、厚度为0.29mm的柔性薄膜。
[0025]可选地，所述可穿戴温度计可以裁剪为圆形、方形、长方形、或五角形等的形状。
[0026]可选地，所述可穿戴温度计可以具有与所述温度传感器相同的形状。
[0027]可选地，所述温度传感器可以具有与所述温度敏感层相同的形状。
[0028]可选地，所述温度敏感层可依据温度测量部位进行形状裁剪。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有有益效果。
[0030]1、本专利技术基于蛋壳膜优异的柔性、透气性、以及良好的热稳定性，利用多巴胺分子自聚合效应，结合还原氧化石墨烯纳米材料的高热导系数和负温度系数，将天然蛋壳膜功能化，开发出一种柔性功能化蛋壳膜温敏材料，该柔性功能化蛋壳膜温敏材料的力学性能显著增强，并具备优异的温敏特性、负温度系数、快速响应性、抗弯曲稳定性、透气性、抗菌性以及舒适的柔性可穿戴性，可广泛应用于柔性温度传感器及可穿戴温度计，并且能够实现体温的持续精准快速监测。
[0031]2、本专利技术以天然蛋壳膜为柔性基底，由于蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性功能化蛋壳膜的制备方法，其特征在于，包括：S1，制备还原氧化石墨烯rGO：将氧化石墨烯GO分散于去离子水中形成氧化石墨烯GO分散液，加入硼氢化钠作为还原剂，在60
‑
70℃下还原30
‑
60min，离心得到还原氧化石墨烯纳米粉rGO；S2，预处理蛋壳膜ESM：将蛋壳ES冲洗干净，室温下置于白醋中超声30
‑
40min，将蛋壳膜ESM剥离，并用超纯水漂洗，去除残留物质，再将蛋壳膜ESM于室温下浸泡在氢氧化钠中超声30
‑
60min，用去离子水漂洗，得到预处理的蛋壳膜ESM；S3，制备聚多巴胺PDA前驱体溶液：向Tris缓冲液中加入多巴胺DA并且充分振荡30
‑
50min，得到聚多巴胺PDA前驱体溶液；S4，制备柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO：将预处理好的蛋壳膜ESM和还原氧化石墨烯rGO纳米粉加入聚多巴胺PDA前驱体溶液中，在35
‑
37℃下恒温振荡聚合24
‑
48h，得到柔性功能化蛋壳膜ESM
‑
PDA@rGO。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，氧化石墨烯GO分散液的浓度为1
‑
2mg/mL，硼氢化钠与氧化石墨烯GO的质量比为(10
‑
20):(20
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40)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，氢氧化钠的浓度为0.5

【专利技术属性】
技术研发人员：张益霞，张辉，单召辉，杨大鹏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：