可拉伸的可降解PVA/MXene/AgNW电极及其制备方法

本发明涉及材料和纺织，特别是可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极及其制备方法。

背景技术：

1、在过去的二十年中，柔性电子产品因其独特性质在电子皮肤、人机界面、柔性显示、可穿戴设备、便携式能源装置和植入式器械等领域的众多潜在应用而备受关注。电纺纤维具有优异的力学性能和可调控的物理化学性能，在用于制造新兴的柔性电子产品方面展示出巨大的前景。这些基于电纺纤维的柔性电子器件可以集成多种传感模式、无线通信、自供电和热管理功能。得益于电纺纤维优异的柔韧性、坚固性、高孔隙率、多样化的纤维形态和组装形式、重量轻、制备成本低等众多优点，电纺纤维柔性电子产品在个人医疗保健和人体监测方面发挥着越来越重要的作用，可用于生物物理信号、生化信号和电生理信号检测，并可作为植入式器件促进细胞和组织再生。

2、柔性电子器件的污染和回收问题日益严重，因此开发出一种可降解的柔性电子材料具有十分重要的意义。常用的生物可降解材料如pla、pcl、plga、pva、ps、psf、pan等，这种生物可降解材料的力学性能一般较差，另一方面，现有材料的电学性能较弱，很难直接用于柔性电子器件的制备。因此，开发一种兼具导电性和力学性能的可降解电极十分具有挑战

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极及其制备方法，本方法制备的静电纺丝电极可以水解后循环使用，提高了材料利用率，在可穿戴电子领域具有重要应用前景。本发明具有通用性强、易于推广、制作成本低、操作简单等优点。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，准备pva/mxene/agnw静电纺丝溶液，静电纺丝制备可拉伸电极，降解可拉伸电极，再次形成可回收pva/mxene/agnw静电纺丝溶液；具体包括以下步骤：

3、步骤1：合成mxene水溶液和agnw水溶液，加入pda/ni2+胶粘剂，制备mxene/agnw水溶液，与一定量pva溶液配成一定浓度的pva/mxene/agnw静电纺丝溶液；

4、步骤2：将pva/mxene/agnw搅拌超声后，通过静电纺丝法制备pva/mxene/agnw复合电极，通过控制溶液浓度、胶粘剂浓度和电极厚度控制复合电极可拉伸性；

5、步骤3：将pva/mxene/agnw复合电极放入水中，搅拌，一定时间后复合电极溶解重新形成pva/mxene/agnw水溶液；

6、步骤4：完全回收pva/mxene/agnw水溶液，重新配置成一定浓度的pva/mxene/agnw静电纺丝溶液；

7、在一较佳的实施例中：mxene:agnw的质量比为1：5-1：40，pda：ni2+的质量比为20：1-30：1，pva浓度为5mg/ml-10mg/ml。

8、在一较佳的实施例中：所述mxene分散液是通过ti3alc2刻蚀而来，刻蚀液为氢氟酸或者氟化锂/盐酸。

9、在一较佳的实施例中，mxene为单片层或少片层，片层大小在5微米-20微米。

10、在一较佳的实施例中：agnw直径在10微米-300微米。

11、在一较佳的实施例中：所述可拉伸电极的厚度范围为0.05mm-1mm。

12、在一较佳的实施例中：该可拉伸电极完全水解，水解后的溶液用于回收重复利用。

13、本发明还提供了可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极，通过所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法制得。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明专利利用pva的可降解性和mxene/agnw的高导电性，通过添加胶粘剂提高复合电极的可拉伸性和机械强度。本方法制备的静电纺丝电极可以水解后循环使用，提高了材料利用率，在可穿戴电子领域具有重要应用前景。本发明具有通用性强、易于推广、制作成本低、操作简单等优点。

技术特征：

1.可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，其特征在于，准备pva/mxene/agnw静电纺丝溶液，静电纺丝制备可拉伸电极，降解可拉伸电极，再次形成可回收pva/mxene/agnw静电纺丝溶液；具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，其特征在于：mxene:agnw的质量比为1：5-1：40，pda：ni2+的质量比为20：1-30：1，pva浓度为5mg/ml-10mg/ml。

3.根据权利要求1所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，其特征在于：所述mxene分散液是通过ti3alc2刻蚀而来，刻蚀液为氢氟酸或者氟化锂/盐酸。

4.根据权利要求1所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，其特征在于，mxene为单片层或少片层，片层大小在5微米-20微米。

5.根据权利要求1所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，其特征在于：agnw直径在10微米-300微米。

6.根据权利要求1所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，其特征在于：所述可拉伸电极的厚度范围为0.05mm-1mm。

7.根据权利要求1所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法，其特征在于：该可拉伸电极完全水解，水解后的溶液用于回收重复利用。

8.可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极，其特征在于通过权利要求1-7任一项所述的可拉伸的可降解pva/mxene/agnw电极制备方法制得。

技术总结
本发明公开了一种可拉伸的可降解PVA/MXene/AgNW电极及其制备方法。该方法包括，一种可拉伸的可降解PVA/MXene/AgNW电极制备方法，该方法包括，准备PVA/MXene/AgNW静电纺丝溶液，静电纺丝制备可拉伸电极，降解可拉伸电极，再次形成可回收PVA/MXene/AgNW静电纺丝溶液。本发明专利利用PVA的可降解性和MXene/AgNW的高导电性，通过添加胶粘剂提高复合电极的可拉伸性和机械强度。本方法制备的静电纺丝电极可以水解后循环使用，提高了材料利用率，在可穿戴电子领域具有重要应用前景。本发明具有通用性强、易于推广、制作成本低、操作简单等优点。

技术研发人员：陈华民
受保护的技术使用者：闽江学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21