TRILOS超高压纳米均质机在柔性气敏传感器的应用

TRILOS超高压纳米均质机在柔性气敏传感器的应用

随着柔性电子器件日益快速的发展，纸基电子器件随之得到外界广泛关注。近年来，关于CNFs透明纸在电子器件制备中应用的相关报道在逐渐增加，大多数的研究主要集中在透明柔性电子器件，使其大量用于构建有机场发射晶体管，有机发光二极管，导电纸，磁性纳米纸和锂电池的电极材料等。但是普通纸张由于表面粗糙度大，使用前需进一步对其表面进行处理，使得制备过程过于繁琐，且不具备透明的特性。所以，我们改进工艺，使用TRILOS超高压纳米均质机来制备纳米纤维素，然后由其制备出纳米透明纸，印刷出气敏传感器。

1. TRILOS超高压纳米均质机介绍：

TRILOS超高压纳米均质机采用高压喷射原理，能够在短时间内产生巨大的剪切力，碰撞力，气穴力，从而将大量能量集中作用于物料，使物料的成分以完全的均质的状态存在，能够大幅提升效率。通过调控均质机来达到理想的粒径分布效果，且不会产生金属材料污染，可实现实验研发到大生产的线形放大，为高价值材料提供可靠的技术方案。

TRILOS超高压纳米均质机不堵不漏，采用10寸工业触控屏，可实时监控压力曲线图，最高压力可达4000bar。

图1 均质机原理图

图2 各型号的TRILOS超高压纳米均质机

2. 实验过程

CNFs制备主要通过两步完成，第一步TEMPO氧化处理，第二步高压均质纳米化。

1） 浆板浸泡打浆疏解，添加一定量的水，调节浆料浓度至1wt%，高速磁力搅拌30min，使植物纤维完全分散。

2） 将配好的催化剂倒入已搅拌分散的浓浆中，并持续高速搅拌10min，使其充分混合均匀。

3） 用胶头滴管逐滴滴加预先配好的次氯酸钠溶液。用0.1M氢氧化钠溶液将pH值调节在10左右，然后加入50ml的无水乙醇。

4） 将所得的氧化纤维素使用蒸馏水多次洗涤，将浓度调整至0.05wt%备用。

5） 0.05wt%的氧化纤维素浆经过TRILOS超高压纳米均质机以2000bar的压力进行均质处理，将CNFs从木材纤维细胞壁中分离出来。

6） 由CNFs浆制备出纳米透明纸，以纳米透明纸为基底丝网印刷出纸基气敏传感器。

图3 透明纸单个电极实物图

3. 结果分析

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