研究IPMC无机有机复合材料的制备与表征

　　仿生机器涉及的领域非常广，但目前有关仿生机器材料的研究相对较少，如果能找到一种类似于人体肌肉的材料作为仿生机器的制动器，无疑是仿生机器研究领域的一大进步。离子聚合物金属复合材料（ionicpolymermetalcomposite，IPMC）是一种新型智能材料，也是一种人工肌肉材料，当外界存在一个外加低压电场时，会产生较大的变形和较小的依赖，当电压撤销时，又会恢复形变。IPMC在航天航空、生物医学、仿生机器等领域具有广阔的应用前景。目前，国外学者研究和应用的IPMC是由阳离子交换膜和铂等贵金属通过化学镀方法制备而成，成本较高。鉴于此，作者以Nafion117膜为基材，利用化学方法沉积银离子制备了IPMC无机有机复合材料，并对其性能进行了测试。
　　1实验
　　1。1试剂与仪器
　　Nafion117月莫（全氟磺酸离子交换膜），上海福玛实验用品有限公司；AgNO3、HCHO，分析纯，天津津北精细化工有限公司。
　　KQ5200DE型数控超声波清洗器，昆山超声仪器有限公司；BS224S型电子分析天平，北京赛多利斯科学仪器有限公司；Q100型示差扫描量热仪，德国耶拿分析仪器股份有限公司；JSM6380型扫描电子显微镜，日本fEOI二公司；IRPrestige21型傅立叶变换红外光谱仪，日本Shimadzu公司；CHI660A型循环伏安仪，上海晨华仪器有限公司。
　　1。2性能测试
　　红外光谱分析：在傅立叶变换红外光谱仪上进行。
　　电镜分析：在扫描电子显微镜上进行。样品断而在氮气保护下喷涂黄金，一定扫描电压下观察产物的表而形貌。
　　循环伏安曲线分析：在循环伏安仪上进行。将样品分别夹于三电极之间，在不同电流下测定其导电性育旨。nsc分析：在示差扫描量热仪上进行。在氮气保，温度由室温升至300，升温速率为10，记录热分解曲线。
　　2结果与讨论
　　IPMC无机有机复合材料具有纳米纤维状结构，粒径为100nm。这种优异的纳米纤维状结构赋予其巨大的比表而积，可以为贵金属催化剂的固定提供良好的基地，因而有利于金属Ag微粒的高度分散。Ag颗粒分布均匀，高度分散且粒径细小，使得IPMC无机有机复合材料具有良好的电化学催化性能。
　　3结论
　　以Nafion117月莫为基质，利用化学方法沉积银离子成功制备了IPMC无机有机复合材料。通过红外、扫描电镜、循环伏安、DSC分析对其性能进行了测试。结果表明，IPMC无机有机复合材料镀层较均匀，具有较高的电极活性和良好的电化学催化性能，银的引入增强了基膜的热稳定性。