隨著柔性電子器件日益快速的發(fā)展，紙基電子器件隨之得到外界廣泛關(guān)注。近年來，關(guān)于CNFs透明紙?jiān)陔娮悠骷苽渲袘?yīng)用的相關(guān)報(bào)道在逐漸增加，大多數(shù)的研究主要集中在透明柔性電子器件，使其大量用于構(gòu)建有機(jī)場發(fā)射晶體管，有機(jī)發(fā)光二極管，導(dǎo)電紙，磁性納米紙和鋰電池的電極材料等。但是普通紙張由于表面粗糙度大，使用前需進(jìn)一步對其表面進(jìn)行處理，使得制備過程過于繁瑣，且不具備透明的特性。所以，我們改進(jìn)工藝，使用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)來制備納米纖維素，然后由其制備出納米透明紙，印刷出氣敏傳感器。

1.                      TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)介紹： 

TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)采用高壓噴射原理，能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力，碰撞力，氣穴力，從而將大量能量集中作用于物料，使物料的成分以均質(zhì)的狀態(tài)存在，能夠大幅提升效率。通過調(diào)控均質(zhì)機(jī)來達(dá)到理想的粒徑分布效果，且不會產(chǎn)生金屬材料污染，可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)研發(fā)到大生產(chǎn)的線形放大，為高價(jià)值材料提供可靠的技術(shù)方案。

TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)不堵不漏，采用10寸工業(yè)觸控屏，可實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力曲線圖，最高壓力可達(dá)4000bar。

圖1 均質(zhì)機(jī)原理圖

圖2 各型號的TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)

2.  實(shí)驗(yàn)過程

CNFs制備主要通過兩步完成，第一步TEMPO氧化處理，第二步高壓均質(zhì)納米化。

1）       漿板浸泡打漿疏解，添加一定量的水，調(diào)節(jié)漿料濃度至1wt%，高速磁力攪拌30min，使植物纖維分散。

2）       將配好的催化劑倒入已攪拌分散的濃漿中，并持續(xù)高速攪拌10min，使其充分混合均勻。

3）       用膠頭滴管逐滴滴加預(yù)先配好的次氯酸鈉溶液。用0.1M氫氧化鈉溶液將pH值調(diào)節(jié)在10左右，然后加入50ml的無水乙醇。

4）       將所得的氧化纖維素使用蒸餾水多次洗滌，將濃度調(diào)整至0.05wt%備用。

5）       0.05wt%的氧化纖維素漿經(jīng)過TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)以2000bar的壓力進(jìn)行均質(zhì)處理，將CNFs從木材纖維細(xì)胞壁中分離出來。

6）       由CNFs漿制備出納米透明紙，以納米透明紙為基底絲網(wǎng)印刷出紙基氣敏傳感器。

圖3 透明紙單個(gè)電極實(shí)物圖

3.    結(jié)果分析

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