纳米发电机用微结构聚合物复合材料中ZnO纳米棒浓度的优化

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:06
文章英文标题
Optimization of ZnO Nanorods Concentration in a Micro-Structured Polymeric Composite for Nanogenerators
正文
越来越多的可穿戴设备的使用刺激了作为更便携和实用能源替代品的能源收集器的研发工作。压电纳米发电机( PENGs )和摩擦电纳米发电机( TENGs )领域,特别是采用氧化锌( ZnO )纳米线( NWs ),近年来得到了极大的繁荣。尽管ZnO具有较低的压电系数,但由于其可持续的原材料和易于获得不同形貌,从而提高了其多功能性,因而受到了广泛的关注。将ZnO纳米结构集成到聚合物基体中以克服其脆性已被证明是卓有成效的,但其在复合材料中的浓度应予以优化,以最大限度地提高收集器的产量,这是一个尚未得到妥善解决的问题。本工作研究了微波辐射辅助水热合成法生长的ZnO纳米棒( NRs )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )的不同浓度复合材料,在复合材料中加入25wt % ZnO NRs,通过激光雕刻进一步微结构以增强输出,在2.3 N的推进力下制备了输出为6 V的纳米发电机( NG )。
文章内容(英文)
The growing use of wearable devices has been stimulating research efforts in the development of energy harvesters as more portable and practical energy sources alternatives. The field of piezoelectric nanogenerators (PENGs) and triboelectric nanogenerators (TENGs), especially employing zinc oxide (ZnO) nanowires (NWs), has greatly flourished in recent years. Despite its modest piezoelectric coefficient, ZnO is very attractive due to its sustainable raw materials and the facility to obtain distinct morphologies, which increases its multifunctionality. The integration of ZnO nanostructures into polymeric matrices to overcome their fragility has already been proven to be fruitful, nevertheless, their concentration in the composite should be optimized to maximize the harvesters’ output, an aspect that has not been properly addressed. This work studies a composite with variable concentrations of ZnO nanorods (NRs), grown by microwave radiation assisted hydrothermal synthesis, and polydimethylsiloxane (PDMS). With a 25 wt % ZnO NRs concentration in a composite that was further micro-structured through laser engraving for output enhancement, a nanogenerator (NG) was fabricated with an output of 6 V at a pushing force of 2.3 N. The energy generated by the NG could be stored and later employed to power small electronic devices, ultimately illustrating its potential as an energy harvesting device.
来源出处
Journal|[J]ChemosensorsVolume 9, Issue 2. 2021. PP 27-27
DOI
https://doi.org/10.3390/CHEMOSENSORS9020027

PDMS臻品推荐

PDMS-微流控基质材料-PDMS/道康宁SYLGARD184-聚二甲基硅氧烷/0.5KG(组)

产品说明书PDF自助在线看:http://www.pdmshub.com/sih

信息更新:

美国总工厂生产的0.5KG原始包装的PDMS延期至2021年9月16日后才能交货,默认我们将发国内库存的进口分装产品(02085925-0.5KG);另受制于有机硅大幅涨价潮影响,2021年9月1日后将上调销售价格,另行通知。Dow Corning=道康宁=Dow SiL=陶氏,都是同一家公司。 2021.09.01更新

美国总工厂生产的0.5KG包装的PDMS恢复正常进口,合法正规,质量金标准,欢迎订购使用。并承诺从我司购买的皆为原厂包装,100%未开封,附带技术手册,非国产灌装仿制、非分装、非仿冒外包装产品,可以放心使用。大量订购更有优惠。2021.04.01更新

备注:由于dowsil与道康宁公司合并,美国总工厂生产的PDMS,价格涨幅高达1倍之多,因针对科研用户使用,特备货规格0.5KG。如果您需要美国总工厂原厂生产的大规格包装的预定,可以与QQ 11366508联系给予报价/货期。2021.05更新

此链接为PDMS-微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184/小桶0.5KG装的链接。

一般性的产品性能参数表参考以下小桶装的参数:

微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;

品牌型号:道康宁SYLGARD184

包装规格:0.5KG/罐[含有45.4g固化剂,总重量为0.5KG]

产品颜色:保质期限:36个月

存放环境说明:室温,阴凉处保存

备注说明:

美国道康宁道康宁SYLGARD 184硅橡胶是由液体组分组成的双组分套件产品,包括基本组分与固化剂。基本组分与固化剂按10:1重量比完全混合,中等粘度混合液的稠度与SAE 40机油相似。无论厚薄,混合液将固化成为具有韧性的透明弹性体,最适用于电子/电气方面的封装与灌封应用。 道康宁SYLGARD 184硅橡胶在25~150℃的温度范围内固化,无放热现象,无需二次固化。固化过程完成后,可立即在-55~200℃的温度范围内使用。 产品特性:低毒性,在常规的工业操作中,无特别的注意事项; 无溶剂或固化副产物, 固化时不放热;无需特殊的通风条件,不会产生腐蚀;固化时,收缩量小; 固化后, 透明具有弹性;抗震与减缓机械震动;振动的传递性能小;元件可裸视检查与易修补性; 环保性能;低吸水性,良好的耐辐射性能;高真空状态下的低漏气性; 优异的电性能;较大温度范围内的稳定性, 抗解聚;在-55~200℃范围内,甚至在密闭状态下保持弹性与柔韧性,性能稳定; 阻燃性,UL可燃性分级为94 V-1,温度等级:130℃ 产品用途: 道康宁SYLGARD 184硅橡胶在电气/电子的封装与灌封方面有广泛的应用。