新型纤维素基导电水凝胶的合成及其结构性能表征

被引量 : 0次 | 上传用户:BerrySZ
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着石油天然气资源的日益缺乏,以及对环境友好型和生物相容性产品需求的增加,基于纤维素的新型功能材料正逐步成为研究的热点,而纤维素基水凝胶由于在生物医药、可控药物释放和组织工程材料领域的潜在应用而引起了国内外学者的浓厚兴趣。目前有关纤维素基水凝胶的研究主要集中于pH敏感型和温度敏感型水凝胶,而针对采用纤维素制备导电水凝胶的研究却寥寥无几。在导电水凝胶中,导电高分子水凝胶由于兼具水凝胶独特的溶胀性能和导电高分子优异的电学光学性能,成为研究最广泛的一种。本论文采用微晶纤维素为原料,吡咯作为导电高分子单体,采用传统互穿聚合物网络法制备了一种新型的纤维素基导电水凝胶。采用热重分析、扫描电子显微镜、四探针电导率测试及力学性能测试等先进的测试手段表征了水凝胶的电导率、热稳定性、力学和溶胀性能以及分子微观结构,并对影响水凝胶性能的各种因素作了较为详细的研究,结合FTIR、XRD和XPS等先进的分析方法分析了其性能产生变化的原因。研究发现:本实验所制备的导电水凝胶拥有均一、稳定的半互穿网络结构,其电导率可达10-4-10-3S cm-1,且可以通过引入不同掺杂剂进一步提高到10-2数量级;在所选的四种掺杂剂中,经BSNa掺杂的水凝胶的电导率最高,达到1.1×10-2S cm-1,且复合水凝胶的电导率随着掺杂剂浓度的提高呈现出先上升后下降的趋势;不同纤维素含量的复合水凝胶呈现出极为相似的溶胀动力学,具有良好的溶胀性能,平衡溶胀率可达500%;随着氧化剂浓度的上升,复合水凝胶的电导率和力学性能均呈现先上升后下降的趋势,且均在氧化剂浓度为0.3mol/L时达到最大,分别为9.18×10-3S cm-1和26.25Mpa;交联剂用量的增加,使得水凝胶网络的交联密度和收缩应力相应增大,导致水凝胶的平衡溶胀率逐渐下降,而力学强度先上升后下降。SEM、FTIR和XPS分析结果证明了水凝胶相关性能的差异正是由于其化学组成及微观结构发生了相应的变化。研究结果表明,通过严格控制合成条件,制备具有良好的溶胀、电学、力学和热稳定性能的导电水凝胶是完全可行的,所得纤维素基导电水凝胶有望在生物医学、传感器和染料分离等领域得到实际应用。
其他文献
新型城镇化本质上是人的城镇化,解决新生代农民工的就业转型问题是破解市民化困境、推进城镇化的重要举措。本文在界定就业转型内涵的基础上,通过对新生代农民工的工作条件、
海事强制令是一项重要的海事诉讼法律制度,对保护海事请求人的合法权益具有重要意义,而"需要纠正被请求人违反法律规定或者合同约定的行为"是海事强制令适用条件中非常重要的
本文从动物实验和流行病资料两方面阐述了某些营养素在治疗铅和砷中毒中的辅助作用,为铅和砷中毒提供了新的有效的治疗策略。
海事强制令为我国《海事诉讼特别程序法》所独有的海事保全制度。作为一种制度的借鉴和移植 ,在保障海事诉讼程序推进的同时亦存在制度设计上的不足 ,本文实证剖析了海事强制
持续的经济增长使美国就业市场空前繁荣。失业率降至多年来的低水平。每个星期天,美国《华盛顿邮报》中总夹带着五六十个版面的就业专版,从一个侧面反映了这种情况。据经合组织
捆绑价格促销方式作为一种有效的促销方式被业界广泛采用。然而,捆绑价格促销方式是否能够激发消费者的购买欲望?其对冲动性购买是否具有激发作用?本研究以捆绑价格促销为诱
焦糖色素作为一种添加剂大量应用于食品行业,具有广阔的市场前景。然而,制备焦糖色素反应过程中常产生有毒有害物质,如:5-羟甲基糠醛(HMF)和4-甲基咪唑(4-MI)等物质,存在潜在的食用安
语音识别技术指的是计算机通过识别,将语音信号转变为相应控制指令的技术。对机器进行语音控制,将这项技术应用于家庭起居中,将会为人们的生活带来极大的方便,因此开发出使用的语
2009年2月公布的《中华人民共和国保险法》在很多方面进行了重大的修改,势必对中国海上保险合同法律制度产生重要影响。一方面是对海上保险合同法律的补充,另一方面同《中华