磺酸化石墨烯掺杂的离子交换聚合物电致动器

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合成了磺酸化石墨烯单分子膜,并按不同质量分数浇注了约200μm厚的石墨烯/全氟磺酸杂化膜,全反射衰减红外光谱验证了全部合成和掺杂过程;对影响杂化膜电致动性能的相关物理参数进行了测试。利用化学还原沉积技术在杂化膜两侧嵌入Pt纳米颗粒,制成石墨烯/全氟磺酸-金属复合材料,并进行了扫描电子显微镜观测。引入低频正弦电信号,得到聚合物电致动器,利用力和位移传感器测试其电致动性能。结果表明:石墨烯掺杂后,离子交换膜的柔韧性、离子交换能力、含水量均得到了一定程度的提高。金属Pt纳米电极表面平整;颗粒较精细、均匀;电极与基底膜结合紧密。杂化膜具有高度的电致形变性能;相同条件下,最大输出位移可增加2.38倍。 Synthesis of the sulfonated graphene monolayer, and according to different mass fraction of about 200μm thick graphene / perfluorosulfonic acid hybrid membrane, total reflection attenuated infrared spectroscopy to verify the full synthesis and doping; the impact of hybrid The related physical parameters of membrane electrical actuation were tested. The Pt nanoparticle was embedded on both sides of the hybrid membrane by chemical reduction deposition technique to make graphene / perfluorosulfonic acid-metal composite and observed by scanning electron microscopy. The introduction of low-frequency sinusoidal electrical signals obtained polymer electric actuator, the use of force and displacement sensors to test the electrical actuation performance. The results show that the flexibility, ion exchange capacity and water content of ion exchange membrane have been improved to a certain degree after the graphene is doped. The surface of the metal Pt nano-electrode is flat; the particles are finer and more uniform; and the electrode is tightly combined with the basement membrane. The hybrid film has a high degree of electro-deformability; under the same conditions, the maximum output displacement can increase 2.38 times.
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