[发明专利]生物微流控芯片3D打印电极材料与3D打印电极及其制备方法

权利要求书

1.一种生物微流控芯片3D打印电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配制氧化石墨烯凝胶

将氧化石墨烯溶于溶剂中，得到氧化石墨烯凝胶；

(2)制备3D打印电极材料

(2-1)向所述氧化石墨烯凝胶中加入低聚物、活性单体、降解剂、导电颗粒、消泡剂、阻聚剂、分散剂和烧结助剂，球磨混匀；

(2-2)将球磨混匀后的混合物抽真空搅拌，消除气泡；再加入光引发剂，分散均匀，得到所述的生物微流控芯片3D打印电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片3D打印电极材料的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，各组分配比如下：

氧化石墨烯凝胶10～72％，低聚物1～20％，活性单体1～30％，降解剂0.2～10％，导电颗粒0～75％，消泡剂0.01～3％，阻聚剂0.001～1％，分散剂0.01～4％，烧结助剂0.01～2％，光引发剂1～10％。

3.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片3D打印电极材料的制备方法，其特征在于，

按质量百分比计，各组分配比如下：

氧化石墨烯凝胶35～65％，低聚物10～20％，活性单体10～30％，降解剂0.2～1％，导电颗粒4～30％，消泡剂0.01～0.8％，阻聚剂0.001～0.1％，分散剂0.05～1％，烧结助剂0.01～1％，光引发剂2～10％。

4.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片3D打印电极材料的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯凝胶中，氧化石墨烯的质量含量为0.99～3.45％；

和/或，所述氧化石墨烯凝胶中，采用的氧化石墨烯在厚度方向上含层数小于等于10层，在其他方向上的最大尺寸小于等于10微米。

5.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片3D打印电极材料的制备方法，其特征在于，所述低聚物选自具有不饱和双键基团的树脂、具有环氧基团或者乙烯基醚基团的树脂和水性不饱和树脂中的一种以上；

所述具有不饱和双键基团的树脂包括环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚丙甲酸酯和丙烯酸氨基甲酸酯中的一种以上；和/或，所述具有环氧基团或者乙烯基醚基团的树脂包括环氧树脂和乙烯基醚树脂中一种以上；和/或，所述水性不饱和树脂包括二官能团水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、3～4官能团水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、6官能团水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯以及7～8官能团水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片3D打印电极材料的制备方法，其特征在于，所述低聚物为亲油性有机物时，所述导电颗粒为经过偶联处理的导电颗粒；

所述经过偶联处理的导电颗粒采用如下方法制得：

取无水乙醇与水混合，加入冰醋酸调节pH至3～5，再依次加入偶联剂和所述导电颗粒，于80℃恒温水浴搅拌2h，烘干，研磨，得到所述经过偶联处理的导电颗粒；

所述无水乙醇、水、偶联剂以及导电颗粒的质量比为40:4:1:40～80。

7.根据权利要求1所述的一种生物微流控芯片3D打印电极材料的制备方法，其特征在于，所述活性单体选自含有乙烯基醚或环氧基基团的单体、单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯、三官能团丙烯酸酯或多官能团丙烯酸酯；

和/或，所述导电颗粒为银颗粒、金颗粒、铜颗粒、铝颗粒或者为其他金属颗粒中的一种或几种。

8.一种生物微流控芯片3D打印电极材料，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的方法制备得到。

9.一种3D打印电极的制备方法，其特征在于，采用权利要求8所述的生物微流控芯片3D打印电极材料进行打印制得3D打印电极，包括如下步骤：

将所述生物微流控芯片3D打印电极材料于3D打印设备上光固化成型，得到具有三维结构的坯体；清洗除去未固化部分，再真空冷冻干燥，脱去溶剂；进行热处理，得到所述的3D打印电极。

10.一种3D打印电极，其特征在于，采用权利要求9所述的方法制备得到。