【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于压电传感，涉及柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，还涉及柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜及应用。
技术介绍
1、近年来，人们对自身健康的重视和健康理念的转变使得可穿戴设备在心率、血压、体温和血氧浓度等日常健康检测得到广泛应用。柔性压电式压力传感器是可穿戴设备的关键，通过监测并捕捉所需的信号，并将信号通过数字信号处理转化为肉眼可观测的结果。聚偏氟乙烯(pvdf)是一种半晶聚合物压电材料，具有高柔性、高机械强度、高机电耦合、较好生物兼容性、易加工且驱动传感一体化等优点，成为柔性压电式压力传感器的理想压电材料。但是，pvdf的压电系数相对较低，存在灵敏度低、响应范围小的缺点。此外，可穿戴设备与人体皮肤直接接触，长期穿戴易造成潮湿的环境，容易滋生细菌，导致皮肤感染。因此，急需开发一种柔性压电传感器用的抗菌型高灵敏度pvdf基复合薄膜。
2、对pvdf压电薄膜进行修饰改性，引入抗菌剂和高导电材料，可使其具有抗菌能力并增强电子传导能力，进而提高传感灵敏度。无机抗菌剂中银及其化合物的抗菌能力最强，其中ag2o纳米颗粒因独特的电子结构、稳定性好、安全性高等优势而成为广泛使用的银化合物抗菌剂。导电炭黑(cb)纳米颗粒原料易得、质轻、分散性好且导电性能优异，是导电高分子复合材料最常用的导电填料之一。若能用ag2o纳米颗粒和cb纳米颗粒对pvdf进行改性，则可引入抗菌性并提高导电性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，解决可穿
2、本专利技术的第二个目的是提供柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜。
3、本专利技术的第三个目的是提供柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的应用。
4、本专利技术所采用的第一种技术方案是，柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，具体包括如下步骤：
5、步骤1，制备ag2o纳米颗粒；
6、步骤2，根据步骤1所得产物制备ag2o/cb复合纳米颗粒；
7、步骤3，配制ag2o/cb/pvdf纺丝液；
8、步骤4，根据定向静电纺丝制备得到ag2o/cb/pvdf柔性薄膜。
9、本专利技术第一种技术方案的特点还在于：
10、步骤1的具体过程为：
11、将浓度为0.1～0.2mol/l的硝酸银溶液与浓度为0.4～1.0mol/l的氢氧化钠溶液搅拌混合均匀，其中，硝酸银溶液与氢氧化钠溶液的体积比为1：1.5～2，反应温度40～60℃，搅拌反应1.5～3h，随后反复清洗、真空抽滤、干燥，得到ag2o纳米颗粒。
12、步骤2的具体过程为：
13、将步骤1所得的ag2o纳米颗粒和cb纳米颗粒按质量比为4:1加入到行星球磨机中，以无水乙醇为球磨介质，球料质量比6：1，球磨1h停机30min，循环三次，得到ag2o/cb复合纳米颗粒。
14、步骤3的具体过程为：
15、将步骤2所得ag2o/cb复合纳米颗粒与pvdf加到含丙酮的有机溶剂中，其中pvdf占溶液总含量的20wt.％～24wt.％，ag2o/cb复合纳米颗粒占总含量的5wt.％～10wt.％，将混合溶液在40～60℃的水浴中加热2～4h，得到ag2o/cb/pvdf纺丝液。
16、步骤3中，有机溶剂均为n，n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮或n，n-二甲基乙酰胺中的至少一种。
17、步骤4的具体过程为：
18、将步骤3得到的ag2o/cb/pvdf纺丝液加入静电纺丝设备的推进泵中，在纺丝电压为20～26kv、接收距离为12cm～15cm、纺丝温度在20℃～35℃、湿度在30％～40％、纺丝液推进速度为0.2ml/h～0.5ml/h、滚筒的转速设置在100～200r/min的条件下进行定向静电纺丝，纺丝完成后将薄膜取下，在70℃干燥2～3h，以去除残余的有机溶剂，获得抗菌型ag2o/cb/pvdf柔性压电薄膜。
19、本专利技术采用的第二种技术方案是，柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜，采用上述柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法制得。
20、本专利技术采用的第三种技术方案是，柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜在柔性压电传感器中的应用。
21、本专利技术的有益效果是，本专利技术中传感器的柔性压电材料为ag2o/cb复合纳米颗粒/pvdf压电聚合物复合膜，借助ag2o纳米颗粒的抗菌性能赋予传感器抗菌功能，可在大肠杆菌环境中应用；引入导电性强且成本低的cb纳米颗粒，增益传感薄膜的电信号放大效果，极大提高了传感器的灵敏度；通过静电纺丝法制备pvdf基薄膜，使得pvdf压电材料在高压拉伸下自极化转换出大量高电活性的β相晶体，显著提高了传感薄膜的压电性能及压阻变化灵敏度，并具有较宽的检测范围；且该方法制备工艺简单、传感器结构简单、成本低廉，适合大规模生产应用。因此，制备的抗菌型ag2o/cb/pvdf复合薄膜在可穿戴式柔性传感器等领域有着重要的应用前景。
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1.柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1的具体过程为：
3.根据权利要求2所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：
5.根据权利要求4所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，有机溶剂均为N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤4的具体过程为：
7.柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜，采用如权利要求1～6任一权利要求所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法制得。
8.柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜在柔性压电传感器中的应用。
【技术特征摘要】
1.柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1的具体过程为：
3.根据权利要求2所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：
4.根据权利要求3所述的柔性压电传感器用抗菌型复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：
5.根据权利要求4所述的柔性压电...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈文宁，何雨璇，葛延峰，李庚，王钰雯，汤玉斐，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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