二维材料纳米油墨的制备及喷墨打印研究进展

以石墨烯为代表的二维材料具有出色的综合性能,可用其制作功能纳米油墨,通过喷墨打印可加工得到光电功能器件,其在能源、环境、生命健康等领域具有广阔的应用前景。本文总结了几种典型二维材料的性能、其纳米油墨的制备及喷墨打印应用等,重点介绍了液相剥离和喷墨打印过程的调控。对比不同剥离方法及原理,并对喷墨打印相关理论如咖啡环效应、马兰戈尼效应等进行综述。指出可通过对二维材料剥离过程及其纳米油墨打印过程的精准调控,形成基于喷墨打印的先进微纳制造技术,实现不同功能微纳电子元件和器件的低成本加工,推动生物传感、柔性电子等领域的发展。

柔性棉织物压力传感器的制备及性能研究

为了探究柔性传感器在使用时的灵敏度和可靠性,选用液态金属镓铟合金作为导电敏感材料,利用丝网印刷工艺在棉织物上印刷液态金属叉指电极,并将其作为底电极;采用超声法制作液态金属锦纶电极,并将其作为压阻层。将压阻层与底电极上下组装成压阻式柔性棉织物压力传感器,并测试其相关性能。结果表明:当施加不同的外力时,柔性压力传感器的电阻随着外力的增加而线性减小;在0 kPa~2 kPa的压力测试范围内,传感器的灵敏度可达到0.397 kPa^(-1);传感器的加载响应时间为0.135 s,卸载响应时间为0.140 s,对外力的变化具有较好的响应性能和稳定性;制备的柔性棉织物压力传感器在人体手腕弯曲检测中,电阻变化率的循环曲线保持一致,传感器在相同角度的反复弯曲运动中提供了稳定的输出。

纳米银油墨压电喷墨液滴成形及喷头驱动参数优化研究

为了有效消除单孔式压电喷墨喷头打印纳米银油墨时产生的卫星液滴,提高导电图案成形精度,采用集成式CCD相机观墨模块观测完整的液滴形成过程,研究了喷头驱动参数(包括驱动波的各阶段时间和电压)对腔内压力波的影响,以及驱动电压、液体粘度和表面张力对液滴形成过程中液线形态的影响。结果表明:在电压上升沿1时间2μs、波峰电压持续时间28μs、电压下降沿时间4μs、波谷电压持续时间11μs、电压上升沿2时间2μs,驱动电压45~55 V的喷头驱动参数下,喷头产生了理想的压力波并达到了无卫星液滴产生的稳定喷墨状态。液体粘度越小、表面张力越大,液线越容易破裂形成小液滴进而成为卫星液滴,可通过控制液线长度低于发生破裂的阈值从而抑制卫星液滴的产生。

液态金属基油墨的印刷适性调控与可拉伸电子应用

目的 调整液态金属基油墨的印刷适性,用于可拉伸电极的印刷法构建。方法 通过超声破碎法减小液态金属微粒直径,降低其表面张力;探究聚氨酯种类和含量对液态金属微粒的分散性、油墨流变性、电极的印刷适性和可拉伸性的影响。结果 引入PU1185制备的液态金属油墨,丝印电极分辨率达58μm;印制电极展现了良好的导电性和可拉伸性,预拉伸稳定后的电极在100%的应变下拉伸1000次,电阻变化不超2倍。结论 液态金属基油墨能够用于高分辨电路的加工,在可拉伸电子领域具有可预见的应用前景。

基于液桥力分析的丝网印刷电子转墨率预测模型构建与仿真研究

将液桥断裂时的力学与几何特征量引入转墨率的影响因素,对丝网印刷导电油墨转移的过程进行深入的机理研究,通过对网版回弹过程中液桥力变化的理论分析,提出转墨率的预测模型,并使用ANSYS Fluent对液桥演变过程进行CFD仿真.网版在不同的回弹速度下,模型预测的转墨率与仿真结果的最大偏差不超过6%,结果可靠.

高效液相色谱法鉴定蓝色圆珠笔油墨字迹的书写时间

由圆珠笔油墨形成的契约、合同、收据和借条等可疑文件的真伪及形成时间的鉴定是目前法庭科学实验室经常遇到的问题,因此建立一种简便、灵敏和准确的检验圆珠笔油墨字迹色痕的异同及形成时间的方法是十分必要的。文章介绍了一种可以检验圆珠笔油墨的种类及形成时间的方法。这种方法是依据高效液相色谱法分析圆珠笔油墨中染料的种类及染料随时间的变化关系来确定圆珠笔油墨字迹的异同及书写时间,染料随时间的变化可以通过相应的色谱峰的峰面积比计算而得。

高效液相色谱法分析蓝色的圆珠笔油墨中染料

采用反相高效液相色谱法-二极管阵列检测器对88种不同产地、不同厂商、不同品牌的蓝色的圆珠笔油墨字迹进行分析。以Xterra MS C18柱(3.9 mm×150 mm,5μm)为分离柱,0.01 mol.L-1碳酸氢铵溶液与乙腈以体积比35比65混合溶液为流动相,流量为0.8 mL.min-1。根据油墨中分离出的主要染料成分结晶紫、甲基紫、碱性品蓝、碱性艳蓝B、碱性艳蓝BO、磺化铜酞菁、罗丹明B含量的不同,将所被分析的圆珠笔分为9类,并提出了根据染料成分的相对峰面积来区分同类圆珠笔品牌的方法。

用于水性导电油墨的纳米银分散液的制备

运用液相化学还原法,以次磷酸钠(NaH2PO2.H2O)为还原剂,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为高分子保护剂,六偏磷酸钠为分散剂,还原硝酸银溶液制得了用于水性导电油墨的纳米银分散液。设计4因素3水平的正交实验L9(33),研究了还原剂用量、保护剂用量、分散剂用量及反应温度对纳米银粉粒度及形貌的影响,获得了制备纳米银分散液的最佳条件:在AgNO3浓度为1.0 mol/L时,n(NaH2PO2.H2O)/n(AgNO3)为2.5∶1,n(PVP)/n(AgNO3)为1.5∶1,n(六偏磷酸钠)/n(AgNO3)为0.007∶1,反应温度为40℃的条件下,制备的纳米银分散液放置30 d后,经SEM表征和纳米粒度及电位分析仪测试,可获得主要粒度分布在15～60 nm的纳米银分散液,克服了水性导电油墨填料易絮凝的问题。

液态金属印刷电子墨水研究进展

印刷电子是一种基于印刷原理的新兴电子增材制造技术,与传统电子加工方法相比,它在大面积、柔性化、个性化、低成本制造电子等方面具有无可比拟的优势。印刷电子所用的典型导电墨水通常分为三类:碳系、高分子及金属导电墨水,然而它们在打印后仍需借助高温后处理工艺,以进一步提升打印物及墨水的电导率及运行可靠性,步骤稍显繁琐;且由于相应纳米材料及墨水的配制较为复杂,也增加了使用的成本。液态金属作为一大类新出现的电子打印墨水,近年来正日益成为重要的研究领域,这种墨水具有电导率高、制备简单、无需后处理等独特优点。为推动这一方向的研究,本文评述了国内外围绕液态金属导电墨水物理化学性质的研究进展及对应的典型打印方法,并指出了进一步发展的方向。

食用黑米替代墨汁灌注测定大鼠排便时间方法的建立

目的:建立食用黑米替代墨汁测定大鼠排便时间的方法.方法:SD大鼠10只随机分为A组:应用墨汁灌胃;B组:食用黑米饲料.测定两组大鼠首粒便排出时间;6h内排便粒数及便粒颜色.结果:两种方法测得两组大鼠首粒排便时间(475.0±55.4vs524.2±22.6,P>0.05)及6h内排便粒数(11.8±2.2vs9.8±3.0,P>0.05)均无差异;B组(黑米组)比A组(墨汁组)的便粒颜色黑,且实验组便粒的颜色均一.结论:食用黑米测定排便时间的方法可以替代墨汁灌注测定排便时间的方法.

非吸收性材料印刷中油墨粘度的在线控制

液体油墨的粘度是印刷过程中最容易变化的参数之一,粘度的控制对印刷质量和生产成本有重要的意义。而在线粘度控制凭借其多方面的优势成为现代印刷中的首选。主要介绍了美国Norcross公司的油墨粘度在线控制技术及其为印刷带来的实际利益。

圆珠笔油墨字迹色痕的高效液相色谱分析方法

采用正交实验设计法从多种流动相体系中优选出了圆珠笔油墨字迹色痕的高效液相色谱分析条件。在此条件下分析了 10 5种市售的不同生产厂家和牌号蓝色圆珠笔油墨的字迹色痕 ,并依据有色成分的差异将这些同色油墨分成了 6大类 ,考察了纸张的影响因素及在该条件下分析结果的重现性和精密度 。

镓基液态金属导电油墨及其图形化应用

目的 提出发展液态金属导电油墨的基本途径及其对信息产业发展重要性。方法 从导电油墨的制备方法、液态金属粒子的物理特性、液态金属油墨图形化及其应用展开论述,全面总结液态金属导电油墨的技术现状以及深化对其的认识。结果 液态金属基导电油墨将比目前贵金银基导电油墨的成本低50倍,基于液态金属的导电油墨图形化印刷电子在智能防伪包装、柔性电子、生物医用等领域呈快速发展趋势。结论 镓基液态金属导电油墨及其印刷技术是一个崭新的技术革命,具有重要的研究价值和经济意义。

食品接触材料表面印刷油墨中光引发剂的高效液相色谱-串联质谱法检测和迁移研究

采用食品模拟物进行迁移实验,结合高效液相色谱-紫外检测器(UPLC-PDA)和串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,建立了食品接触材料印刷油墨中光引发剂BP(二苯甲酮)、MBP(4-甲基二苯甲酮)、Irgacure 184(1-羟基环己基苯基丙酮)、ITX(2-异丙基硫杂蒽酮)、EDAB(对二甲氨基苯甲酸乙酯)和EHDAB(对二甲氨基苯甲酸异辛酯)的快速测定方法。以65%乙醇和正己烷为食品模拟物,在5℃和40℃下迁移240 h。模拟液经浓缩、净化和过滤后直接进样分析。本方法的线性范围为0.1～1000μg/L;检出限为0.002～0.19μg/dm2;加标回收率为63.2%～98.8%。采用PDA初筛,MS/MS定量的方式对50余种样品中PIs的种类和含量进行了测定。结果表明:MBP在5个样品中被检出,其迁移水平为0.055～3.43μg/dm2;ITX和EHDAB的迁移水平分别为0.087～0.11μg/dm2和0.092～1.52μg/dm2,而BP仅在一个样品中检出,迁移水平为4.02μg/dm2。

黑色圆珠笔油墨的高效液相色谱法分析

建立了黑色圆珠笔油墨字迹色痕的高效液相色谱法的分析条件和实验方法,采用乙腈-NH4HCO3溶液(10 mmol/L)(体积60∶40)为流动相,检测波长580 nm,同时利用质谱法作为佐证。在此条件下对市售的51支不同生产厂家和品牌黑色圆珠笔油墨的字迹色痕进行了分析,根据油墨中所含染料成分的差异将其分为6大类,考察了纸张的影响及在该分析条件下结果的精密度和重复性。

热致变色液晶材料在防伪包装领域的应用

开发新的防伪包装技术一直受到有关研究者的高度重视。介绍了热致变色液晶材料的变色机理及其在防伪包装领域的一些应用,指出应用多种防伪技术组合的研发思路,其中热致变色液晶的应用,将是防伪包装技术领域的一个值得重视且亟待深入研究的工作。

液液萃取-气相色谱-质谱法测定墨水中的16种多环芳烃

采用液液萃取-气相色谱-质谱法测定墨水中的16种多环芳烃。样品经二氯甲烷液液萃取后,使用固相萃取技术进行纯化。在气相色谱分离中用DB-5MS色谱柱为固定相,在质谱分析中采用选择离子监测模式。16种多环芳烃在一定的质量浓度范围内与其峰面积呈线性关系。方法的检出限(3S/N)在5.0~30μg·kg-1之间。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率在60.6%~116%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.5%~5.3%之间。

超高压液相色谱法测定食品接触材料印刷油墨中光引发剂

目的建立超高压液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-DAD)快速测定食品接触材料表面印刷油墨中光引发剂的分析方法。方法以30余种食品接触材料为原料,采用65%乙醇和正己烷作为食品模拟物模拟含酒精和脂肪食品,分别在5℃和40℃的温度下进行240h的迁移试验。迁移后的模拟液经浓缩、净化、重新溶解并过滤后直接用UPLC-DAD进行分析。结果线性范围为0.1～500.0μg/L,检出限为0.005μg/dm2,空白样品的加标回收率为79.8%～92.3%。ITX和EHDAB在食品接触材料中一般协同出现,其迁移水平分别为0.11μg/dm2和0.092～0.370μg/dm2。结论超高压液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-DAD)可以快速测定食品接触材料表面印刷油墨中光引发剂。

液态光致抗蚀油墨的研究

随着印制电路板 (PCB)行业的飞速发展 ,液态光致抗蚀油墨已逐渐成为精细导线图形制作的主要方法。综述了液态光致抗蚀油墨的组成。

稳定液体活性染料的制备及印花喷墨油墨的试制

在有效控制染料水解基础上,通过加入助溶剂来提高染料的浓度,加入吸湿剂和防冻剂来保证染液在不同外界环境下的稳定性,制备出了稳定的高浓度液体活性染料。并采用添加二甘醇等助剂来调节液体染料的粒度、粘度、表面张力、均匀性等,以满足喷墨油墨技术指标要求,从而制备出了可用的喷墨印花用油墨。