王勤华:木质素掺杂水凝胶的制备与应用研究论文

王勤华:木质素掺杂水凝胶的制备与应用研究论文

本文主要研究内容

作者王勤华(2019)在《木质素掺杂水凝胶的制备与应用研究》一文中研究指出:利用木质素制备高分子复合材料,可以使可再生的木质素资源得到高值化的利用。其中,将木质素引入到高分子水凝胶中,不但可以提高复合水凝胶的机械性能,还可以赋予水凝胶良好的生物相容性、抗菌性、可降解性、抗氧化性和抗紫外性。本论文以碱木质素为原料,通过低温磺甲基化后得到磺化木质素(LS),通过制备LS基多功能复合水凝胶,以期应用在电子皮肤、商业电极和敷料等领域。(1)以过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化法聚合3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT),制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸(PEDOT/LS)水分散液。探索磺化木质素、氧化剂添加量、pH值、反应物浓度和反应温度对产物PEDOT/LS的粒径及导电性的影响。结果显示:在磺化木质素与EDOT单体质量比为2.0-2.5:1,氧化剂与EDOT摩尔比为1.3:1,反应体系p H值约1.5,反应物浓度在1.8%-2.5%,反应温度10-20℃,PEDOT/LS的电阻为0.176Ω·cm,粒径190nm。(2)以PEDOT/LS为导电物质,制备PEDOT/LS-聚丙烯酸(PAA)纳米复合水凝胶。复合水凝胶经过甘油溶剂置换得到了表面具有自褶皱的PEDOT/LS-PAA导电有机水凝胶。PEDOT/LS-PAA有机水凝胶表现出优异的抗冻性能,动物实验证实了有机水凝胶可以保护皮肤不受冻伤。同时,有机水凝胶被证实具有良好的导电性能,其电导率高达0.065 S·cm-1。此外,复合有机水凝胶还具有良好的机械性能,最大断裂应变达到了1350%。有机水凝胶对不同的基底都展现出良好的粘附性,例如纸片、铝片、PET和木片。重要的是,有机水凝胶没有明显的细胞毒性,可用于准备人体直接接触的可穿戴设备。柔软的,自褶皱的PEDOT/LS-PAA有机水凝胶传感器展示了极高的应变灵敏度,其GF最高可达7(strain:100%);因此,凝胶传感器可用于肢体运动信号的检测和人体多种生理信号的实时监测。(3)在碱性条件下,将磺化木质素包覆在单宁表面(Ta@LS),然后制备Ta@LS/聚丙烯酰胺(PAM)复合水凝胶。结果显示:通过改变Ta@LS中单宁的含量可以调节水凝胶的透明度、抗菌、抗氧化和抗紫外等性能。当单宁和磺化木质素的质量比为1:1时,水凝胶(thickness:3mm)同时兼具高的可见光透过率(550 nm,95%)和低的紫外透过率(365nm,10%)。此外,水凝胶的抑菌实验证明该复合水凝胶对金黄色葡萄球菌具有良好的抑制作用,细菌的杀死率最高可达99%。与此同时,复合水凝胶还具有良好的抗氧化性,其自由基清除率最高可达75%。抗紫外的、透明的、抗菌的、抗氧化的离子导电复合水凝胶被期望应用在可穿戴电极领域。

Abstract

li yong mu zhi su zhi bei gao fen zi fu ge cai liao ,ke yi shi ke zai sheng de mu zhi su zi yuan de dao gao zhi hua de li yong 。ji zhong ,jiang mu zhi su yin ru dao gao fen zi shui ning jiao zhong ,bu dan ke yi di gao fu ge shui ning jiao de ji xie xing neng ,hai ke yi fu yu shui ning jiao liang hao de sheng wu xiang rong xing 、kang jun xing 、ke jiang jie xing 、kang yang hua xing he kang zi wai xing 。ben lun wen yi jian mu zhi su wei yuan liao ,tong guo di wen huang jia ji hua hou de dao huang hua mu zhi su (LS),tong guo zhi bei LSji duo gong neng fu ge shui ning jiao ,yi ji ying yong zai dian zi pi fu 、shang ye dian ji he fu liao deng ling yu 。(1)yi guo liu suan an wei yang hua ji ,tong guo hua xue yang hua fa ju ge 3,4-yi cheng er yang sai fen (EDOT),zhi bei ju (3,4-yi cheng er yang sai fen )/mu zhi su huang suan (PEDOT/LS)shui fen san ye 。tan suo huang hua mu zhi su 、yang hua ji tian jia liang 、pHzhi 、fan ying wu nong du he fan ying wen du dui chan wu PEDOT/LSde li jing ji dao dian xing de ying xiang 。jie guo xian shi :zai huang hua mu zhi su yu EDOTchan ti zhi liang bi wei 2.0-2.5:1,yang hua ji yu EDOTma er bi wei 1.3:1,fan ying ti ji p Hzhi yao 1.5,fan ying wu nong du zai 1.8%-2.5%,fan ying wen du 10-20℃,PEDOT/LSde dian zu wei 0.176Ω·cm,li jing 190nm。(2)yi PEDOT/LSwei dao dian wu zhi ,zhi bei PEDOT/LS-ju bing xi suan (PAA)na mi fu ge shui ning jiao 。fu ge shui ning jiao jing guo gan you rong ji zhi huan de dao le biao mian ju you zi zhe zhou de PEDOT/LS-PAAdao dian you ji shui ning jiao 。PEDOT/LS-PAAyou ji shui ning jiao biao xian chu you yi de kang dong xing neng ,dong wu shi yan zheng shi le you ji shui ning jiao ke yi bao hu pi fu bu shou dong shang 。tong shi ,you ji shui ning jiao bei zheng shi ju you liang hao de dao dian xing neng ,ji dian dao lv gao da 0.065 S·cm-1。ci wai ,fu ge you ji shui ning jiao hai ju you liang hao de ji xie xing neng ,zui da duan lie ying bian da dao le 1350%。you ji shui ning jiao dui bu tong de ji de dou zhan xian chu liang hao de nian fu xing ,li ru zhi pian 、lv pian 、PEThe mu pian 。chong yao de shi ,you ji shui ning jiao mei you ming xian de xi bao du xing ,ke yong yu zhun bei ren ti zhi jie jie chu de ke chuan dai she bei 。rou ruan de ,zi zhe zhou de PEDOT/LS-PAAyou ji shui ning jiao chuan gan qi zhan shi le ji gao de ying bian ling min du ,ji GFzui gao ke da 7(strain:100%);yin ci ,ning jiao chuan gan qi ke yong yu zhi ti yun dong xin hao de jian ce he ren ti duo chong sheng li xin hao de shi shi jian ce 。(3)zai jian xing tiao jian xia ,jiang huang hua mu zhi su bao fu zai chan ning biao mian (Ta@LS),ran hou zhi bei Ta@LS/ju bing xi xian an (PAM)fu ge shui ning jiao 。jie guo xian shi :tong guo gai bian Ta@LSzhong chan ning de han liang ke yi diao jie shui ning jiao de tou ming du 、kang jun 、kang yang hua he kang zi wai deng xing neng 。dang chan ning he huang hua mu zhi su de zhi liang bi wei 1:1shi ,shui ning jiao (thickness:3mm)tong shi jian ju gao de ke jian guang tou guo lv (550 nm,95%)he di de zi wai tou guo lv (365nm,10%)。ci wai ,shui ning jiao de yi jun shi yan zheng ming gai fu ge shui ning jiao dui jin huang se pu tao qiu jun ju you liang hao de yi zhi zuo yong ,xi jun de sha si lv zui gao ke da 99%。yu ci tong shi ,fu ge shui ning jiao hai ju you liang hao de kang yang hua xing ,ji zi you ji qing chu lv zui gao ke da 75%。kang zi wai de 、tou ming de 、kang jun de 、kang yang hua de li zi dao dian fu ge shui ning jiao bei ji wang ying yong zai ke chuan dai dian ji ling yu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自福建农林大学的王勤华,发表于刊物福建农林大学2019-08-30论文,是一篇关于水凝胶论文,磺化木质素论文,乙撑二氧噻吩论文,单宁论文,导电论文,福建农林大学2019-08-30论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自福建农林大学2019-08-30论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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