水凝膠是一種三維交聯(lián)的多孔聚合物并含有大量水分,因為其具有與人體器官很高的相似性而被廣泛的應用于生物、醫(yī)學等各種領(lǐng)域。其中,導電水凝膠結(jié)合導電性和柔軟性,具有類似于人體肌膚的感覺功能。過去的幾十年里,水凝膠在柔性可穿戴設備、生物傳感器和人造皮膚等很多領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。但是,大多數(shù)導電水凝膠都不具有粘性,這極大的限制了對微小應變的精準監(jiān)測。因此制備具有自粘性的導電水凝膠對于水凝膠柔性傳感的發(fā)展具有重要的意義。在本論文中,我們提出酪蛋白酸鈉增粘策略,將酪蛋白酸鈉引入到共價鍵交聯(lián)的聚丙烯酰胺水凝膠體系中,制備出具有粘性、韌性的酪蛋白基導電水凝膠。其中聚丙烯酰胺網(wǎng)絡和酪蛋白酸鈉網(wǎng)絡間可以形成互穿網(wǎng)絡,使該水凝膠在外力作用下能夠耗散更多的能量,進而使水凝膠的機械性能有很大的提升。另外,由于酪蛋白酸鈉含有氨基和羧基,該水凝膠能夠?qū)Ω鞣N材料如鈦、木頭、塑料、玻璃、橡膠和皮膚等產(chǎn)生強的粘結(jié)作用。其中,該水凝膠對鈦的粘結(jié)強度最大,可以達到369.2 N/m。且由于鈉離子的存在,使該水凝膠不需要引入額外的導電材料也具有良好的導電性能（電導率0.0872 S/cm）。該水凝膠傳感器能夠?qū)Σ煌膽冞M行響應... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學吉林省

【文章頁數(shù)】：40 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三種凝膠的宏觀圖:（a）水凝膠做成眼鏡樣式；（b）氣凝膠；（c）固凝膠（煙水晶）

級電容器，其中增塑劑為吸收水分之后的聚（3，4-乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸鹽）/聚（乙烯醇）/聚（甲基丙烯酸）（PEDOT:PSS/PVA/PMAA）導電水凝膠，電解質(zhì)是PVA/PMAA/H3PO4，集電器和電極材料使用PEDOT:PSS，討論該超級電容器性能好壞是通過改變PEDOT:PSS的組成。該超級電容器最大電容為7.38mFcm-2是在10mV/s達到的；通過2000次的充放電循環(huán)測試，電容保持率在電流密度為10mAcm-1時是82%。尤為重要的一點是，該電容器可以100%的應變還不影響電化學性能，并且可以拉伸1000倍仍能保持良好的電化學性能，拉伸應變?yōu)?0%。圖1-2超級電容器結(jié)構(gòu)圖

選擇合適的粘結(jié)劑，粘結(jié)劑不僅維持電子的完整性也維持電極的機械完整性。一般的粘合劑在合金化等過程中容易體積膨脹，降低了電池的效率。也有人制作了一種導電水凝膠以丙烯酸為聚合單體，通過化學交聯(lián)形成帶有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠，之后再通過原位聚合將聚苯胺穿插于三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)里，該導電水凝膠是為了克服粘結(jié)劑的體積膨脹和提高提高電池的存儲能力。并且該導電水凝膠具有優(yōu)異的粘性、彈性、導電性和機械性能，該導電水凝膠作為凝結(jié)劑可以形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜，并且可以保持電通路和適應體積膨脹，具有很好的穩(wěn)定性。圖1-3鋰離子電池工作原理1.4.2導電水凝膠在藥物的可控制釋放中的應用隨著對藥物控制體系的不斷研究[67]，為了有效解決臨床治療過程中的問題，我們選擇導電水凝膠作為藥物釋放基體，通過改變電嘗溫度、酸堿度、光線等不同情況下的刺激響應從而得到藥物的緩慢和靶向釋放[68]。Sood[69]等通過快速接枝共聚法制備了羧甲基纖維素/聚（乳酸-衣康酸）水晶膠，其中交聯(lián)劑是N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA），引發(fā)劑為過硫酸鉀。制作該水凝膠為了研究它對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌活性，結(jié)果顯示水凝膠革蘭氏陰性大腸桿菌的效果小于革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌。并且之后還研究了pH值和時間是否對阿西莫林藥物在水凝膠中的可控制釋放有影響，結(jié)果表明，藥物釋放率最大可達到98%條件是pH值為2.2時間為7小時后。Gao[70]等人制備了木聚糖溫度/pH敏感性水凝膠，該水凝膠是把丙烯酸（AA）和木聚糖與N-異丙基丙烯酰胺（NIPAm）交聯(lián)共聚，共聚過程中需要照射紫外光。通過該水凝膠研究了乙酰水楊酸作為藥物模型使用在藥物遞送系統(tǒng)中。結(jié)果表明，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]水凝膠修飾生物兼容性電極[J]. 林德盟,車劍飛.  化學進展. 2010(06)
[2]水溶性導電高分子聚噻吩及其水凝膠的摻雜行為研究[J]. 陳莉,龔劍萍,長田義仁.  功能高分子學報. 2001(04)

博士論文
[1]聚噻吩基導電水凝膠研制及其在心肌組織工程中的應用研究[D]. 楊伯光.天津大學 2016

碩士論文
[1]聚電解質(zhì)/疏水締合導電水凝膠的研究[D]. 羅光彥.浙江理工大學 2017



本文編號：3468584