羧基化聚己内酯基有机水凝胶的制备及其在信息存储方面的应用

合成了一种制备过程简单、显示信息方便的有机水凝胶。首先,通过端羟基与异氰酸酯的反应,制备了两端带有碳碳双键的羧基化聚己内酯(PCCL)预聚物;然后,将该预聚物与交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)混合,通过自由基聚合于乙醇中制备了PCCL基有机凝胶;最后,利用溶剂置换法实现了有机凝胶与有机水凝胶之间的转变,获得了PCCL基有机水凝胶。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)以及紫外透过率等测试表征了聚合物和有机水凝胶的组成和结构,探究了有机水凝胶在不同溶剂中的光学性质。结果表明,该有机水凝胶在不同的溶剂中表现出明显的透明度变化,在不良溶剂中发生微相分离,在良溶剂中发生溶胀。PCCL基有机水凝胶的设计策略和溶剂响应性有望用于信息存储与显示平台。

高力学性能及高导电性的防冻有机水凝胶电解质

由于水凝胶电解质的力学性能差且水在低温下会结冰,限制了水凝胶电解质在储能器件和电子导体方面的应用。加入大豆分离蛋白,以丙烯酰胺和甲基丙稀酰乙基磺基甜菜碱为单体,在二甲基亚砜/H;O的混合溶液和氯化锂的存在下,通过自由基聚合制备了高力学性能、高导电性的防冻有机水凝胶。其具有良好的电导率(最高37.5 mS/cm)、良好的力学性能(最大应力69 kPa,最大应变762.5%)、优良的韧性和抗疲劳性能,对应变和温度具有良好的响应性、宽的传感窗口及稳定性,具有应用于传感器领域的潜力。另外,所制备的超级电容器在20℃和-20℃均表现出良好的电化学性能,20℃时,0.2 A/g电流密度下,超级电容器的比电容为62.1 F/g,5 A/g的高电流密度下,比电容仍有30 F/g;同时具有良好的抗冻性能和循环稳定性,-20℃时,0.5 A/g电流密度下,超级电容器循环10000圈后仍能保持20℃下容量的92%。

聚乙烯醇/单宁酸有机水凝胶的制备及表征

为改善聚乙烯醇水凝胶的机械性能,将单宁酸引入聚乙烯醇凝胶体系,以二甲基亚砜和水为溶剂制备了具有高强度的有机水凝胶。采用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、万能试验机等对有机水凝胶的结构、热性质、力学性能和溶剂保留能力进行了表征。随着单宁酸的引入,聚乙烯醇分子的羟基和单宁酸分子的酚羟基之间形成氢键作用,凝胶体系的抗拉强度随着单宁酸含量的增加呈现先增加后减小的趋势,单宁酸质量分数为1.2%时,抗拉强度、断裂伸长率、韧性值分别达到2.12 MPa、1428%、14.89 MJ/m^(3)。有机水凝胶还具有良好的抗冻性和溶剂保留能力。这些性能为该有机水凝胶在柔性传感器上的应用提供了保障。

一种抗冻、可拉伸有机水凝胶的制备及在柔性应变传感器中的应用

针对导电水凝胶柔性应变传感器在低温环境容易被冻结而发生失效的问题,通过溶剂置换策略制备了一种抗冻、可拉伸的聚多巴胺还原氧化石墨烯/海藻酸钠/聚丙烯酰胺(PDA-rGO/SA/PAM)有机水凝胶。实验结果表明:制得的有机水凝胶具有优异的抗冻性能、良好的机械性能以及灵敏的传感性能。此外,组装的有机水凝胶柔性应变传感器可以检测多种人体运动形式,例如手指弯曲、手腕弯曲、面部微表情等,对未来可穿戴柔性电子产品的发展起到了一定的推动作用。

通过金属有机小分子水凝胶选择性形成实现磷酸根的可视识别

利用磷酸根和钳型三联吡啶锌络合物的金属中心锌离子具有选择性配位的能力,通过金属有机水凝胶的选择性形成实现了对磷酸根的可视识别.在此基础上,利用一系列实验对这类金属有机水凝胶的热稳定性、流变性质、外观样貌进行了详细表征和分析之后提出了对磷酸根选择性识别的可能机理.

金属有机框架材料的结构设计及其抗菌应用研究进展

金属有机框架材料(MOFs)是由金属节点和有机配体组成的多孔晶体,在气体储存、催化降解、传感检测和医药抗菌等诸多领域受到广泛关注。在医药抗菌领域,MOFs不仅可作为良好的药物缓释载体,还兼具生物可降解性、抑制细菌活性等特性,因而成为新一代抗菌材料的研究热点。综述了MOFs的结构设计和特点,从MOFs作为抗菌剂和MOFs作为载体负载抗菌剂进行高效抗菌两个方面详细介绍了其在抗菌领域的应用。