聚合物离子交换膜的电导率优化及电致响应研究  

Study of conductivity optimization and electro-active response of ion-exchange polymer

作　　者：郭东杰 李亚珂[2] 刘瑞[2] 陈亚清[3] 方少明[2] 

机构地区：[1]河南省表界面重点实验室,郑州450002 [2]郑州轻工业学院材料与化学工程学院,郑州450002 [3]南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016

出　　处：《功能材料》2015年第22期22103-22107,22112,共6页Journal of Functional Materials

基　　金：国家自然科学基金资助项目(21471046;51275237;21474092);教育部留学归国择优资助基金资助项目(1206150079);长江学者创新团队资助项目(IRT1187)

摘　　要：首先制备了银纳米粒子(Ag NPs)搭载的氧化石墨烯(GO)分子膜;接着,将之均匀分散在商业Nafion溶液中,得高储水、导电的GO/Ag杂化离子交换膜;然后,在膜两侧沉积Pt纳米电极,最终获得杂化的离子交换聚合物-金属复合材料(IPMC)电致动器。IPMC的交流阻抗谱(EIS)和电致响应测试结果表明,GO/Ag掺杂后,离子交换膜的电导率增加,IPMC的偏转角和力输出随着增加;IPMC的电致动性能与离子交换膜的电导率紧密相关,电导率可作为评价IPMC电致响应性能优劣的有价值参数。In this paper,we firstly prepared graphene monolayer carrying Ag nano particles(GO/Ag NPs);then,widely dispersed GO/Ag NPs into the commercial the Nafion solution,thus obtained the GO/Ag NPs hybrid ion-exchange membrane;finally,sandwiched the ion-exchange membrane by two layers of Pt nanosheets,thus obtained hybrid ion-exchange polymer metal composite(IPMC)actuator.Detections of electrochemical impedance spectroscopy(EIS)and electromechanical properties of IPMC show that,after hybrid of GO/Ag NPs,conductivity of the ion-exchange membrane increases,both the swing angle and force output increase;electromechanical property of IPMC has a close relationship with the conductivity,which can act as a valuable parameter to evaluate the electromechanical properties.

关 键 词：离子交换聚合物G金属复合材料 交流阻抗 氧化石墨烯 纳米银 

分 类 号：TB381[一般工业技术—材料科学与工程]