羧基化纳米纤维素直接书写打印摩擦纳米发电机的研究

摘要

本研究利用氧化-高压均质法,以桉木漂白硫酸盐浆为原料,2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)作为催化剂,通过改变次氯酸钠(NaClO)添加量制备不同羧基含量的纳米纤维素(CNF)水凝胶,再添加羧甲基纤维素钠(CMC)制备出用于直接书写(DIW)打印正极摩擦层的墨水,研究了羧基含量对摩擦纳米发电机(TENG)正极摩擦层强度和电学性能的影响。结果表明,CNF的羧基含量随着NaClO添加量的增加而逐渐提高,当NaClO添加量为12mmol/g时,打印出的正摩擦层结构稳定,内部片层结构均匀,具有蜂窝状气孔,机械性能优异。与聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备的负摩擦层组装的TENG,开路电压和短路电流分别达到了208V和33.7nA。