[发明专利]应用于监测手腕脉搏传感器的3D纳米材料的制备方法

摘要

应用于监测手腕脉搏传感器的3D纳米材料的制备方法，本发明属于生命体征监测传感器领域，它要解决目前测量脉搏的可穿戴传感器核心材料不能兼具导电性和机械性的问题。制备方法：一、合成介孔硅纤维；二、在介孔硅纤维表面修饰氨基，得到表面功能化的介孔硅纤维；三、配制氯金酸和柠檬酸钠水溶液，在搅拌条件下加入硼氢化钠冰水溶液，制备金纳米粒子溶液；四、表面功能化的介孔硅纤维分散在金纳米粒子溶液中，在介孔硅纤维表面生长金线，得到GMSF；五、将GMSF与柔性基底结合密封。本发明制备得到一种可拉伸的柔性3D导电纳米材料，具有优异的导电性能及机械性能，用于可穿戴传感器，能够实时、准确的测量脉搏的变化。

主权项

1.应用于监测手腕脉搏传感器的3D纳米材料的制备方法，其特征在于其是按下列步骤实现：一、将十六烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂、去离子水和浓盐酸混合，得到混合液，超声至充分溶解，加入正硅酸乙酯，再在25℃下超声10～15分钟，转移到70℃烘箱中放置2～3天，然后分离上层悬浊液，离心去除反应液，将沉淀固相物分散在无水乙醇中，离心去除无水乙醇后再分散在去离子水中进行洗涤，重复多次洗涤过程，得到介孔硅纤维；二、将介孔硅纤维分散到甲醇中，加入3‑氨基丙基‑三甲氧基硅烷，在70℃下震荡反应1～3h，将收集的沉淀分散在无水乙醇中，离心去除无水乙醇进行洗涤，重复多次洗涤过程，得到表面功能化的介孔硅纤维；三、配制氯金酸和柠檬酸钠水溶液，在搅拌条件下加入硼氢化钠冰水溶液，得到金纳米粒子溶液；四、将步骤二得到的表面功能化的介孔硅纤维分散在金纳米粒子溶液中，搅拌1～2h，离心洗涤，吸附金纳米粒子的硅纤维加入生长溶液中，室温下静置15～30min，离心乙醇洗涤，得到表面生长有金线的介孔硅纤维；五、将浓表面生长有金线的介孔硅纤维的甲醇溶液滴加到柔性基底上，放入烘箱中进行干燥，得到干燥的表面生长有金线的介孔硅纤维块，银胶滴加在干燥的表面生长有金线的介孔硅纤维块的两端固定导电线，封装后得到应用于监测手腕脉搏传感器的3D纳米材料；其中步骤一所述混合液中阳离子表面活性剂的浓度为100～200mmol/L；步骤二中3‑氨基丙基‑三甲氧基硅烷与甲醇的体积比为1:400～600；步骤四中的生长溶液为含有1.6～2.0mmol/L的氯金酸、0.6～0.8mmol/L的对巯基苯甲酸和3.4～3.8mmol/L柠檬酸的乙醇‑水混合溶液。