聚丙烯酰胺基复合导电水凝胶在柔性压阻传感器领域中的应用

柔性压阻传感器具有制备工艺简单、响应速度快、易于集成和低成本等优点,在医疗监测设备、智能机器人及可穿戴电子设备等领域备受关注。聚丙烯酰胺基导电水凝胶兼具柔韧性和导电性,使其在制备压阻传感器方面极具优势。为满足其在柔性压阻传感器领域的应用,往往通过设计复杂网络或引入特定分子结构赋予其相应功能。本文主要介绍利用聚丙烯酰胺基复合导电水凝胶制备柔性压阻传感器的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。

基于微流控芯片技术的无创血糖监测综述

近几年微流控芯片技术正逐步发展,在生物医学、化学分析、药物筛选等多个领域中具有较大的潜力。目前在血糖监测方面微流控芯片凭借其高通量、低消耗、快分析等特点得以应用。通过与不同技术集成,实现无创效果,还可与智能设备连接使得日常血糖管理更加简便。综述将从微流控芯片关键技术、在血糖监测上的应用以及相关产品研发现状3个方面对微流控芯片技术原理、集成方法、监测特点及研究进展进行总结,并展望未来的发展趋势。

玉米芯基生物炭的制备及其吸附性能

采用农业废弃物玉米芯作为原材料,通过生物碳化(HTC)的方法在不同温度下制备低成本、高性能吸附剂用生物炭.该生物炭具有介孔结构,表面含有丰富的含氧官能团,如—OH,C==O,C—O等,其种类及密度受水热温度的影响.以亚甲基蓝(MB)作为模型吸附剂,进一步研究了生物炭的吸附性能.吸附动力学研究表明符合拟二级动力学模型吸附行为,且225℃水热条件下得到的生物炭具有最大吸附量(41.37 mg/g)和最高吸附速率.等温吸附平衡数据与Langmuir等温模型吻合较好,表明生物炭对MB的吸附是单层吸附;生物炭表面含氧官能团与MB分子相互作用有助于吸附过程.

聚苯胺-还原氧化石墨烯复合材料的比电容及超级电容性能（英文）

通过同步还原聚苯胺(PANI)-氧化石墨烯(GO)复合物制备得到了聚苯胺-还原氧化石墨烯(PANI-rGO)。由于复合材料中PANI提供了氧化还原反应的电荷,使得PANI-rGO复合材料具有较大的比电容。通过扫描电子显微镜(SEM),紫外-可见光谱和热重量分析法(TGA)对复合物进行了结构和形态的分析。复合材料的形态呈薄片状,聚苯胺是均匀地包裹在氧化石墨烯上的。当电流密度为20 A·g^(-1)时,PANI-rGO复合材料的比电容可高达1069 F·g^(-1)(1.71 F·cm^(-2)),是PANI-GO复合材料的五倍,这是因为复合材料中还原氧化化石墨烯的大比表面和高电导性所引起的。

聚乳酸基聚苯胺柔性可降解超级电容器的制备与性能

随着全球经济的快速发展、化石燃料的枯竭及环境污染等问题的加剧,社会对新型的电化学储能技术的需求日趋迫切。近年来,超级电容器由于其高的功率密度、长的循环寿命、宽的工作温度、优异的稳定性等优势引起了广泛关注。但由于传统的电容器器件大而重、制造过程繁复、且大多数不能够降解,已经不能满足社会的可持续发展需要,因此制备一种新型柔性、环保的超级电容器迫在眉睫。本工作报道了以聚乳酸(PLA)薄膜为基底,在PLA表面原位化学聚合生长聚苯胺(PANI)制备聚苯胺-聚乳酸(PANI-PLA)可降解柔性超级电容器电极。采用SEM、FTIR、UV-Vis对电极进行形貌及结构的表征;继而对其电化学性能进行测试。测试结果显示,在三电极体系下,PANI-PLA的最大面积比电容可达到5.00 mF·cm^(-2)(@0.10 mA·cm^(-2))。在二电极体系下以聚乙烯醇/硫酸(PVA/H;SO;)作为凝胶电解质时,PANI-PLA//PANI-PLA对称固态超级电容器面积比电容为0.20 mF·cm^(-2),功率密度为3.60μW·cm^(-2),对应的能量密度为0.02μW·h·cm^(-2)(@0.004 mA·cm^(-2));聚苯胺-不锈钢(PANI-SS)//PANI-PLA不对称固态超级电容器面积比电容为23.33 mF·cm^(-2),功率密度为30.09μW·cm^(-2),对应的能量密度为1.17μW·h·cm^(-2)(@0.05 mA·cm^(-2))。

生物质基多级孔活性炭-聚苯胺复合材料的合成及其电化学储能性能

为制备高性能、低成本的储能器件,本文通过简单的一步原位化学聚合的方法制备了生物质基多级孔活性炭-聚苯胺复合材料(HAC-PANI),并探讨了其在超级电容器(SCs)及锌离子混合超级电容器(ZHSCs)领域的应用。研究结果表明,复合材料中HAC的分级多孔结构和高的比表面积为PANI提供了生长位点,有效减少了PANI的团聚现象,并能促进电化学储能过程中电解质离子的传输,降低界面电荷传递电阻。当HAC与苯胺单体(AN)的质量比为1∶2时,PANI纳米颗粒均匀生长在HAC基底上,所得复合电极材料(HAC-2PANI)的电化学储能性能达到最佳,在三电极体系下质量比电容高达415.6 F·g^(−1)(@1 A·g^(−1))。二电极体系下,基于HAC-2PANI的全固态超级电容器(s-HAC-PANI-SC)质量比电容为217.4 F·g^(−1)(@1 A·g^(−1))、能量密度为26.5 W·h·kg^(−1)、功率密度为1875.0 W·kg^(−1)。由于PANI中赝电容的引入,以HAC-2PANI为阴极、Zn箔为阳极所构建的锌离子混合超级电容器(HAC-PANI-ZHSC)在0.2 A·g^(−1)的电流密度下呈现出高的比容量(91.8 mA·h·g^(−1))、能量密度(64.3 W·h·kg^(−1))和功率密度(140.0 W·kg^(−1)),并具有良好的倍率性能和循环稳定性,表明了生物质基活性炭复合材料在高性能、低成本电化学储能器件中潜在的应用前景。

聚苯胺-玉米苞叶纤维复合材料基柔性自支撑电极的制备及其电化学性能

为满足可穿戴电子设备日益提升的要求,低成本、高性能柔性超级电容器成为研究的热点。在玉米苞叶纤维(CHF)基材表面原位生长聚苯胺(PANI),继而以聚乙烯醇/硫酸(PVA/H_(2)SO_(4))作为凝胶,通过简单的冻融法制备聚苯胺-玉米苞叶纤维柔性自支撑电极(PANI-CHF-GEL)。PANI-CHF-GEL显示出优异的力学性能(断裂强度为259 kPa,断裂伸长率为121%)和较好的韧性(断裂能为0.167 MJ·cm^(-3))。采用PVA/H_(2)SO_(4)凝胶作为电解质组装得到的PANI-CHF-GEL//PANI-CHF-GEL对称固态超级电容器具有优越的电化学储能性能:在3.00 mA·cm^(-2)的电流密度下,面积比电容高达1789.74 mF·cm^(-2),功率密度为0.34 mW·cm^(-2),能量密度为3.51 mW·h·cm^(-2)。此外,该器件还显示出良好的柔性,弯曲90°时仍能保持其初始性能,表明了其在可穿戴电子设备潜在的应用前景。