本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層的制備方法。
背景技術(shù)：
聚3,4-二氧乙撐噻吩(pedot)因其具有較高的電導(dǎo)率、較窄的能隙寬度、出色的環(huán)境穩(wěn)定性以及高透光率，成為目前研究最多的導(dǎo)電高分子材料之一。但是pedot具有不溶不熔的缺點，導(dǎo)致其加工性能變差。引入sps以及其它酸性摻雜劑摻雜可以大幅提高pedot的水溶性以及氧化態(tài)pedot陽離子的穩(wěn)定性，使得sps:pedot導(dǎo)電墨水作為化學(xué)(生物)傳感器的可能性被廣泛地討論。eom等(orgelectron，2009，10(8):536-542)以sps:pedot為原料，通過噴墨打印在ito上制備了聚合太陽能電池膜。但是由于sps的結(jié)構(gòu)與特性以及噴墨打印的技術(shù)要求，使得sps:pedot膜的導(dǎo)電性之pedot大大降低，這也極大程度上影響了它的應(yīng)用。
氧化石墨烯因其具高電導(dǎo)、高熱導(dǎo)、高硬度和高強(qiáng)度等奇特的性質(zhì)，在各個方面都有著廣泛的應(yīng)用。值得注意的是，石墨烯本身帶有負(fù)電荷，而pedot帶有負(fù)電荷，兩者之間可以通過層層自組裝和π-π作用使石墨烯和微球吸附在一起，可以較好的改進(jìn)sps:pedot膜的導(dǎo)電性以制備性能優(yōu)異的導(dǎo)電涂層，但是將sps:pedot與氧化石墨烯直接混合在一起的時候，會因為正負(fù)電荷的相互作用而發(fā)生沉降，無法制備符合導(dǎo)電涂層。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人提供了一種通過層層噴印制備的sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層。本發(fā)明分別解決了sps:pedot與氧化石墨烯直接混合易沉降的缺點，既保留pedot的優(yōu)越環(huán)境穩(wěn)定性，又具有石墨烯優(yōu)秀的導(dǎo)電性能和獨特的結(jié)構(gòu)特性，兩種材料取長補(bǔ)短，將擁有非常廣闊的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種通過層層噴印制備的sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層，所述涂層的制備方法包括如下步驟：
(1)分別制備sps:pedot導(dǎo)電墨水、氧化石墨烯導(dǎo)電墨水；
(2)將兩種墨水分別放置于獨立的兩個墨盒中，通過家用打印機(jī)層層噴印在pet基材上，得到導(dǎo)電性良好的復(fù)合導(dǎo)電涂層。
所述sps:pedot導(dǎo)電墨水由以下質(zhì)量百分比含量的原料組成：
所述sps:pedot復(fù)合微球粉末的制備方法為：
(1)將磺化苯乙烯微球與3,4-乙烯二氧噻吩單體按照10～4:1的質(zhì)量比混合在20～50g去離子水中，倒入三口燒瓶中后，室溫超聲20～50min至3,4-乙烯二氧噻吩均勻的吸附在磺化苯乙烯微球的表面；所述超聲的功率為50～600w；
(2)用鹽酸將反應(yīng)溶液的ph值調(diào)為3～5，通氮氣，在轉(zhuǎn)速為300～700rpm的條件下磁力攪拌20min，再加入引發(fā)劑，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)20～30h；所述引發(fā)劑為過硫酸銨與硫酸鐵的混合溶液，其中過硫酸銨、硫酸鐵與3,4-乙烯二氧噻吩的摩爾比為1～2:0.02～0.1:0.8～1.2；
(3)將步驟(2)所得反應(yīng)產(chǎn)物透析至ph值為6～7，通過冷凍干燥得到藍(lán)色sps:pedot復(fù)合微球粉末；所述sps:pedot復(fù)合微球粉末的粒徑為150～400nm。
所述磺化苯乙烯微球的制備方法為：
(1)將苯乙烯磺酸鈉與苯乙烯按1:8～3:1的摩爾比在10～50g去離子水中混合，倒入三口燒瓶中后，室溫超聲10～40min至形成粗乳化液體；所述超聲的功率為50～600w；
(2)再在室溫下，將步驟(1)制得的微乳化液體通過250～500rpm機(jī)械攪拌下通氮氣處理20～40min，然后升溫至65～85℃，冷凝回流1～3h至形成細(xì)乳化液體；
(3)再將質(zhì)量濃度為5～30％的過硫酸銨水溶液滴入步驟(2)得到的細(xì)乳化液體中，繼續(xù)反應(yīng)18～30h結(jié)束反應(yīng)；所述過硫酸銨水溶液中過硫酸銨的質(zhì)量與苯乙烯磺酸鈉和苯乙烯總量的比為0.02～0.06:1；
(4)將步驟(3)的反應(yīng)產(chǎn)物依次經(jīng)過離心、無水乙醇洗3～5次、水洗3～5次，最后冷凍干燥得到磺化苯乙烯微球粉末。
所述sps:pedot導(dǎo)電墨水的制備方法包括如下步驟：
(1)將0.1～5％的sps:pedot復(fù)合微球粉末溶于75～98％的溶劑中，再加入0.5～10％的摻雜劑、1～10％的保濕劑和0.1～5％的表面活性劑，經(jīng)攪拌，超聲得到分散均勻的混合溶液；所述攪拌為磁力攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為200～600rpm，攪拌時間為1～36h；所述超聲的功率為50～600w，時間為20～60min；
(2)將步驟(1)所得混合液通過孔徑為0.10μm～0.45μm的微孔濾膜過濾，即得所述sps:pedot導(dǎo)電墨水。
所述氧化石墨烯導(dǎo)電墨水由以下質(zhì)量百分比含量的原料組成：
所述氧化石墨烯粉末的制備方法為改良后的hummers氧化法：將濃硫酸、硝酸鈉、石墨粉，按照20:5:1～5的質(zhì)量比混合，冰水浴下，加入高錳酸鉀粉末，在20～40℃下加入質(zhì)量濃度為30％～50％的過氧化氫除去未反應(yīng)的高錳酸鉀，得到氧化后的石墨液體，透析除去過量的酸及金屬離子后，冷凍干燥得到氧化石墨烯粉末；所述高錳酸鉀粉末與石墨粉的質(zhì)量比為10～5:1。
所述氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的制備方法包括如下步驟：
(1)將0.1～5％的氧化石墨烯粉末溶于75～98％的溶劑中，再加入0.5～10％的摻雜劑，1～10％的保濕劑和0.1～5％的表面活性劑，經(jīng)攪拌，超聲得到均勻分散的混合溶液；所述攪拌為磁力攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為200～600rpm，攪拌時間為1～36h；所述超聲的功率為50～600w，時間為20～60min；
(2)將步驟(1)所得混合液通過孔徑為0.10μm～0.45μm的微孔濾膜過濾，即得所述氧化石墨烯導(dǎo)電墨水。
所述保濕劑為山梨醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、已二醇中的一種或多種；所述摻雜劑為乙二醇、丁二醇、dmso中的一種或多種；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、聚苯乙烯磺酸鈉、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種；所述溶劑為去離子水、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、四氫呋喃、乙二醇丁醚中的一種或多種。
所述層層噴印的方式為：將sps:pedot導(dǎo)電墨水、氧化石墨烯墨水分別放置于家用打印機(jī)的兩個獨立墨盒中，按照噴一層sps:pedot導(dǎo)電墨水、再噴印一層氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的方式，逐層噴印；最終噴印sps:pedot墨水15～35層，氧化石墨烯墨水15～35層。
一種所述復(fù)合導(dǎo)電涂層的應(yīng)用，該復(fù)合導(dǎo)電涂層可用做濕敏傳感器。
本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：
(1)本發(fā)明采用模板法合成了可分散在水中的sps:pedot復(fù)合微球，采用hummers氧化法合成了氧化石墨烯，通過加入乙醇，乙二醇丁醚等調(diào)節(jié)sps:pedot復(fù)合微球及氧化石墨烯水分散體的表面張力，得到可用于噴墨打印的sps:pedot導(dǎo)電墨水及氧化石墨烯水分散體。
(2)本發(fā)明通過加入不同比例的表面活性劑、保濕劑、摻雜劑，使sps:pedot導(dǎo)電墨水與氧化石墨烯導(dǎo)電墨水表面張力，粘度，粒徑，等均適用于epson1390型打印機(jī)進(jìn)行噴墨打印。
(3)本發(fā)明將sps:pedot導(dǎo)電墨水與氧化石墨烯導(dǎo)電墨水通過家用噴墨打印機(jī)epson1390層層噴印，從而將sps:pedot與氧化石墨烯通過層層自組裝和π-π作用復(fù)合在一起，可在柔性pet基材上制備導(dǎo)電性能良好的sps:pedot/氧化石墨烯復(fù)合涂層，良好的解決了傳統(tǒng)pedot與石墨烯復(fù)合易沉淀的問題。
(4)本發(fā)明制備的sps:pedot/rgo復(fù)合涂層良好的保持了pedot與特定物質(zhì)在物理吸附或化學(xué)反應(yīng)的作用下會引發(fā)電信號的變化的特性，可作為傳感器用于濕敏研究，可在0～98％的相對濕度范圍內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)，且響應(yīng)范圍較寬，為0.03～70.57％。
(5)本發(fā)明使用家用打印機(jī)通過層層噴印的方式將sps:pedot與氧化石墨烯良好的復(fù)合在一起，既保留pedot的優(yōu)越環(huán)境穩(wěn)定性，又具有石墨烯優(yōu)秀的導(dǎo)電性能和獨特的結(jié)構(gòu)特性，兩種材料取長補(bǔ)短，將擁有非常廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
實施例1
一種通過層層噴印制備的sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層，該導(dǎo)電涂層的制備方法包括如下步驟：
(1)磺化苯乙烯微球的制備方法
①將0.249g苯乙烯磺酸鈉與1.04g苯乙烯在10g去離子水中混合，倒入三口燒瓶中后，在50w的功率下室溫超聲10min至形成粗乳化液體；
②再在室溫下，將步驟①制得的微乳化液體通過250rpm的機(jī)械攪拌下通氮氣處理20min，然后升溫至65℃，冷凝回流1h得到細(xì)乳化液體；
③再將0.52ml過硫酸銨水溶液(質(zhì)量濃度為5％)滴入步驟②的細(xì)乳化液體中，繼續(xù)反應(yīng)18h結(jié)束反應(yīng)；
④將步驟③的反應(yīng)產(chǎn)物依次經(jīng)過離心、無水乙醇洗3次、水洗3次，最后冷凍干燥得到磺化苯乙烯微球粉末。
(2)在磺化苯乙烯微球表面原位聚合3,4-乙烯二氧噻吩，制得sps:pedot復(fù)合微球；
①將4g磺化苯乙烯微球與0.4g3,4-乙烯二氧噻吩單體混合在20g去離子水中，倒入三口燒瓶中后，在50w的功率下室溫超聲20min至3,4-乙烯二氧噻吩均勻的吸附在磺化苯乙烯微球的表面；
②用鹽酸將反應(yīng)溶液的ph值調(diào)為3，通氮氣，在轉(zhuǎn)速為300rpm的條件下磁力攪拌20min，再加入0.8g過硫酸銨與0.015g硫酸鐵，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)20h；
③將步驟②所得反應(yīng)產(chǎn)物透析至ph值為6，通過冷凍干燥得到藍(lán)色sps:pedot復(fù)合微球粉末，所得sps:pedot復(fù)合微球粉末粒徑范圍為150nm。
(3)sps:pedot導(dǎo)電墨水的制備
①將1gsps:pedot復(fù)合微球粉末溶于9.6g去離子水和9g乙醇組成的混合溶劑中，再加入1g摻雜劑乙二醇，2g保濕劑丙三醇，1.5g表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮，經(jīng)磁力攪拌(轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下，攪拌20h)，超聲(超聲功率為300w，時間為40分鐘)得到均勻分散的混合液；
②將步驟①所得混合液通過孔徑為0.10μm的微孔濾膜過濾，即可得到所述噴墨打印用sps:pedot導(dǎo)電墨水。
(4)氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的制備
①將60g濃硫酸、2g石墨粉和1g硝酸鈉攪拌均勻，冰水浴下，加入20g高錳酸鉀粉末，得待燒瓶中混合液體逐漸變?yōu)槟G色后，移除冰水裝置，快速倒入80g去離子水，在40℃下加入50ml質(zhì)量濃度為30％的過氧化氫除去未反應(yīng)的高錳酸鉀得到氧化后的石墨液體，透析除去過量的酸及金屬離子后，冷凍干燥得到氧化石墨烯粉末；
②將1g氧化石墨烯導(dǎo)電粉末溶于9g去離子水和9.6g乙醇組成的混合溶中，再加入1.5g摻雜劑乙二醇，1.5g保濕劑丙三醇，1.5g表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮，經(jīng)磁力攪拌(轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下，攪拌20h)，超聲(超聲功率為300w，時間為40分鐘)得到均勻分散的混合液；
③將步驟所②得混合液通過孔徑為0.10μm的微孔濾膜過濾，即可得到所述噴墨打印用氧化石墨烯導(dǎo)電墨水。
(5)sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層的制備
使用epson1390型打印機(jī)，以pet為打印基材，進(jìn)行噴墨打印實驗。將sps:pedot導(dǎo)電墨水裝到黑色墨盒里，將氧化石墨烯導(dǎo)電墨水裝到黃色墨盒里，按照噴印一層sps:pedot導(dǎo)電墨水、再噴印一層氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的方式，最終噴印sps:pedot導(dǎo)電墨水15層、氧化石墨烯導(dǎo)電墨水15層，通過rts-9型雙電測四探針測試儀比較彎折前后導(dǎo)電圖案的電導(dǎo)率，測試數(shù)據(jù)見表1所示。
(6)sps:pedot/rgo薄膜傳感器的制備
將制備的pet基sps:pedot/rgo復(fù)合涂層剪成合適大小，通過圓孔排母連接器將其與設(shè)置為4w電阻模式的數(shù)字萬用表連接在一起，進(jìn)行濕敏研究。首先根據(jù)蘭氏化學(xué)手冊配制6種相對濕度分別為11％、23％、33％、43％、75％、98％的濕敏標(biāo)準(zhǔn)瓶，且對應(yīng)的將p2o5作為干燥劑置于密封的平底瓶中，營造一個相對濕度為0％的環(huán)境。通過將pet基sps:pedot/rgo薄膜傳感器放置在各種濕敏瓶內(nèi)評估濕敏傳感器的濕度檢測范圍，并通過keysightbenchvue軟件記錄濕敏傳感器的實時電阻。
通過計算可知所得的sps:pedot/rgo薄膜傳感器可在0％～92％的相對濕度范圍內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)，且響應(yīng)范圍較寬，為0.03％～65.57％。
實施例2
一種通過層層噴印制備sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層的方法，該導(dǎo)電涂層的制備方法包括如下步驟：
(1)磺化苯乙烯微球的制備方法
①將2.07g苯乙烯磺酸鈉與1.04g苯乙烯在30g去離子水中混合，倒入三口燒瓶中后，在200w的功率下室溫超聲10min至形成粗乳化液體
②再在室溫下，將步驟①制得的微乳化液體通過300rpm的機(jī)械攪拌下通氮氣處理30min，然后升溫至75℃，冷凝回流1.5h得到細(xì)乳化液體；
③再將1.24ml過硫酸銨水溶液(質(zhì)量濃度為10％)滴入步驟②的細(xì)乳化液體中，繼續(xù)反應(yīng)24h結(jié)束反應(yīng)；
④將步驟③的反應(yīng)產(chǎn)物依次經(jīng)過離心、無水乙醇洗3次、水洗4次，最后冷凍干燥得到磺化苯乙烯微球粉末。
(2)在磺化苯乙烯微球表面原位聚合3,4-乙烯二氧噻吩，制得sps:pedot復(fù)合微球；
①將5.20g磺化苯乙烯微球與0.74g3,4-乙烯二氧噻吩單體混合在35g去離子水中，倒入三口燒瓶中后，在50w的功率下室溫超聲20min至3,4-乙烯二氧噻吩均勻的吸附在磺化苯乙烯微球的表面；
①用鹽酸將反應(yīng)溶液的ph值調(diào)為3，通氮氣，在轉(zhuǎn)速為300rpm的條件下磁力攪拌20min，再加入2.36g過硫酸銨與1.04g硫酸鐵，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)20h；
③將步驟②所得反應(yīng)產(chǎn)物透析至ph值為6，通過冷凍干燥得到藍(lán)色sps:pedot復(fù)合微球粉末，所得sps:pedot復(fù)合微球粉末粒徑范圍為300nm；
(3)sps:pedot導(dǎo)電墨水的制備
①將1gsps:pedot復(fù)合微球粉末溶于14g去離子水和9.75g丁二醇丁醚組成的混合溶劑中，再加入1g摻雜劑乙二醇，1.5g保濕劑丁二醇，1g表面活性劑聚乙二醇，經(jīng)磁力攪拌(轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下，攪拌24h)，超聲(超聲功率為100w，時間為30分鐘)得到均勻分散的混合液；
②將步驟(1)所得混合液通過孔徑為0.30μm的微孔濾膜過濾，即可得到所述噴墨打印用sps:pedot導(dǎo)電墨水。
(4)氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的制備
①將90g濃硫酸、3g石墨粉和1g硝酸鈉攪拌均勻，冰水浴下，加入20g高錳酸鉀粉末，得待燒瓶中混合液體逐漸變?yōu)槟G色后，移除冰水裝置，快速倒入100g去離子水，在30℃下加入55ml質(zhì)量濃度為40％的過氧化氫除去未反應(yīng)的高錳酸鉀得到氧化后的石墨液體，透析除去過量的酸及金屬離子后，冷凍干燥得到氧化石墨烯粉末；
②將1g氧化石墨烯導(dǎo)電粉末溶于21g去離子水和5g乙醇和5g丁醇組成的混合溶劑中，再加入3g摻雜劑乙二醇，2g保濕劑山梨醇，2g表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉，經(jīng)磁力攪拌(轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下，攪拌30h)，超聲(超聲功率為150w，時間為45分鐘)得到均勻分散的混合液；
③將步驟②所得混合液通過孔徑為0.30μm的微孔濾膜過濾，即可得到所述噴墨打印用氧化石墨烯導(dǎo)電墨水。
(5)sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層的制備
使用epson1390型打印機(jī)，以pet為打印基材，進(jìn)行噴墨打印實驗。將sps:pedot導(dǎo)電墨水裝到黑色墨盒里，將氧化石墨烯導(dǎo)電墨水裝到黃色墨盒里，按照噴印一層sps:pedot導(dǎo)電墨水、再噴印一層氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的方式，最終噴印sps:pedot導(dǎo)電墨水25層、氧化石墨烯導(dǎo)電墨水25層，通過rts-9型雙電測四探針測試儀比較彎折前后導(dǎo)電圖案的電導(dǎo)率，測試數(shù)據(jù)見表1所示。
(6)sps:pedot/rgo薄膜傳感器的制備
將制備的pet基sps:pedot/rgo復(fù)合涂層剪成合適大小，通過圓孔排母連接器將其與設(shè)置為4w電阻模式的數(shù)字萬用表連接在一起，進(jìn)行濕敏研究。首先根據(jù)蘭氏化學(xué)手冊配制6中相對濕度分別為11％、23％、33％、43％、75％、98％的濕敏標(biāo)準(zhǔn)瓶，且對應(yīng)的將p2o5作為干燥劑置于密封的平底瓶中，營造一個相對濕度為0％的環(huán)境。通過將pet基sps:pedot/rgo薄膜傳感器放置在各種濕敏瓶內(nèi)評估濕敏傳感器的濕度檢測范圍，并通過keysightbenchvue軟件記錄濕敏傳感器的實時電阻。
通過計算可知所得的sps:pedot/rgo薄膜傳感器可在0％～94％的相對濕度范圍內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)，且響應(yīng)范圍較寬，為0.05％～67.49％。
實施例3
一種通過層層噴印制備sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層的方法，該導(dǎo)電涂層的制備方法包括如下步驟：
(1)磺化苯乙烯微球的制備方法
①將6.22苯乙烯磺酸鈉與1.04g苯乙烯在50g去離子水中混合，倒入三口燒瓶中后，在600w的功率下室溫超聲10min至形成粗乳化液體；
②再在室溫下，將步驟①制得的微乳化液體通過500rpm的機(jī)械攪拌下通氮氣處理40min，然后升溫至85℃，冷凝回流3h得到細(xì)乳化液體；
③再將1.45ml過硫酸銨水溶液(質(zhì)量濃度為30％)滴入步驟②的細(xì)乳化液體中，繼續(xù)反應(yīng)30h結(jié)束反應(yīng)；
④將步驟③的反應(yīng)產(chǎn)物依次經(jīng)過離心、無水乙醇洗5次、水洗5次，最后冷凍干燥得到磺化苯乙烯微球粉末。
(2)在磺化苯乙烯微球表面原位聚合3,4-乙烯二氧噻吩，制得sps:pedot復(fù)合微球；
①將6g磺化苯乙烯微球與1.5g3,4-乙烯二氧噻吩單體混合在50g去離子，倒入三口燒瓶中后，在600w的功率下室溫超聲50min至3,4-乙烯二氧噻吩均勻的吸附在磺化苯乙烯微球的表面；
②用鹽酸將反應(yīng)溶液的ph值調(diào)為5，通氮氣，在轉(zhuǎn)速為700rpm的條件下磁攪拌20min，再加入3.01g過硫酸銨與0.17g硫酸鐵，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)30h；
③將步驟②所得反應(yīng)產(chǎn)物透析至ph值為7，通過冷凍干燥得到藍(lán)色的sps:pedot復(fù)合微球粉末，所得sps:pedot復(fù)合微球粉末粒徑范圍為400nm.
(3)sps:pedot導(dǎo)電墨水的制備
①將1gsps:pedot導(dǎo)電粉末溶于9.6g去離子水和9g乙醇組成的混合溶劑中，再加入1g摻雜劑乙二醇，2g保濕劑丙三醇，1.5g表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮，經(jīng)磁力攪拌(轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下，攪拌20h)，超聲(超聲功率為300w，時間為40分鐘)得到均勻分散的混合液；
②將步驟①所得混合液通過孔徑為0.10μm的微孔濾膜過濾，即可得到所述噴墨打印用sps:pedot導(dǎo)電墨水。
(4)氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的制備
①將100g濃硫酸、4g石墨粉和1g硝酸鈉攪拌均勻，冰水浴下，加入20g高錳酸鉀粉末，得待燒瓶中混合液體逐漸變?yōu)槟G色后，移除冰水裝置，快速倒入120g去離子水，在20℃下加入60ml質(zhì)量濃度為50％的過氧化氫除去未反應(yīng)的高錳酸鉀得到氧化后的石墨液體，透析除去過量的酸及金屬離子后，冷凍干燥得到氧化石墨烯粉末；
②將1g氧化石墨烯導(dǎo)電粉末溶于9g去離子水和9.6g乙醇組成的混合，加入1.5g摻雜劑乙二醇，1.5g保濕劑丙三醇，1.5g表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮，經(jīng)磁力攪拌(轉(zhuǎn)速為500rpm的條件下，攪拌20h)，超聲(超聲功率為300w，時間為40分鐘)得到均勻分散的混合液；
③將步驟②所得混合液通過孔徑為0.10μm的微孔濾膜過濾，即可得到所述噴墨打印用氧化石墨烯導(dǎo)電墨水。
(5)sps:pedot/rgo復(fù)合導(dǎo)電涂層的制備
使用epson1390型打印機(jī)，以pet為打印基材，進(jìn)行噴墨打印實驗。將sps:pedot導(dǎo)電墨水裝到黑色墨盒里，將氧化石墨烯裝到黃色墨盒里，按照噴印一層sps:pedot導(dǎo)電墨水、再噴印一層氧化石墨烯導(dǎo)電墨水的方式，最終噴印sps:pedot導(dǎo)電墨水35層、氧化石墨烯導(dǎo)電墨水35層，通過rts-9型雙電測四探針測試儀比較彎折前后導(dǎo)電圖案的電導(dǎo)率，測試數(shù)據(jù)見表1所示。
(6)sps:pedot/rgo薄膜傳感器的制備
將制備的pet基sps:pedot/rgo復(fù)合涂層剪成合適大小，通過圓孔排母連接器將其與設(shè)置為4w電阻模式的數(shù)字萬用表連接在一起，進(jìn)行濕敏研究。首先根據(jù)蘭氏化學(xué)手冊配制6中相對濕度分別為11％、23％、33％、43％、75％、98％的濕敏標(biāo)準(zhǔn)瓶，且對應(yīng)的將p2o5作為干燥劑置于密封的平底瓶中，營造一個相對濕度為0％的環(huán)境。通過將pet基sps:pedot/rgo薄膜傳感器放置在各種濕敏瓶內(nèi)評估濕敏傳感器的濕度檢測范圍，并通過keysightbenchvue軟件記錄濕敏傳感器的實時電阻。
通過計算可知所得的sps:pedot/rgo薄膜傳感器可在0％～98％的相對濕度范圍內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)，且響應(yīng)范圍較寬，為0.05％～70.49％。
測試?yán)?/p>
將實施例1～3中所使用的sps:pedot導(dǎo)電墨水和氧化石墨烯導(dǎo)電墨水進(jìn)行粘度及表面張力測試，將實施例1～3制得的導(dǎo)電涂層進(jìn)行彎折前后電導(dǎo)率測試及附著力測試。
表1
從表1的數(shù)據(jù)可以看到，本發(fā)明制備得到的導(dǎo)電復(fù)合涂層具有低電阻的優(yōu)點；并且在3m膠帶的作用下，噴印圖案可以很好的粘附在pet的表面上，附著力等級為1級，表明本發(fā)明制備得到的導(dǎo)電墨水與pet基材的粘合性很高。