[发明专利]部分还原氧化石墨烯-纳米纤维素晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种部分还原氧化石墨烯-纳米纤维素晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制备单宁酸/纳米纤维素晶悬浮液；

S2：制备部分还原氧化石墨烯分散液；

S3：将S1和S2中制备的单宁酸/纳米纤维素晶悬浮液、部分还原氧化石墨烯分散液加入到聚乙烯醇水溶液中，之后加入交联剂，剧烈搅拌直至成胶体，得到部分还原氧化石墨烯-单宁酸/纤维素纳米晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶；

S1中制备单宁酸/纳米纤维素晶悬浮液的过程为：

S1-1：将纳米纤维素晶加入到水中，用pH为8.5的Tris-HCl缓冲溶液调节pH为8.5，搅拌分散均匀；

S1-2：向S1-1中得到的分散液中加入单宁酸，搅拌反应3~10小时，得到单宁酸/纳米纤维素晶悬浮液；

S1-1中水的加入质量为纳米纤维素晶的50~100倍；

S1-2中单宁酸的加入质量为纳米纤维素晶加入质量的3倍；

S2中通过还原剂还原氧化石墨烯分散液得到部分还原氧化石墨烯分散液；

所述还原剂为盐酸多巴胺，盐酸多巴胺的投加质量为纳米纤维素晶的0.1倍；

还原过程为：

S2-1：将盐酸多巴胺加入水中，搅拌溶解，氧化聚合5 ~ 60 分钟，得到聚多巴胺溶液；

S2-2：将氧化石墨烯溶液加入到S2-1中得到的聚多巴胺溶液中，搅拌，反应5~ 300分钟。

2.根据权利要求1所述的一种部分还原氧化石墨烯-纳米纤维素晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的分子量为10~20万，聚乙烯醇的醇解度为99%。

3.根据权利要求1所述的一种部分还原氧化石墨烯-纳米纤维素晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液的制备方法为：将聚乙烯醇粉末加入至水中，加入比例为（2 ~ 200）g/（L水），加热到80~95 °C，搅拌溶解，形成均一的溶液。

4.根据权利要求1所述的一种部分还原氧化石墨烯-纳米纤维素晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶的制备方法，其特征在于，S3中所述交联剂为硼酸盐；

S3中的部分还原氧化石墨烯-单宁酸/纤维素纳米晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶中，单宁酸/纤维素纳米晶的含量占复合导电水凝胶总质量的1% ~ 3%，氧化石墨烯含量占复合导电水凝胶质量的0.1% ~ 3%。

5.一种如权利要求1至4中任一项所述方法制备的部分还原氧化石墨烯-纳米纤维素晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶。

6.一种权利要求5中所述部分还原氧化石墨烯-纳米纤维素晶-聚乙烯醇复合导电水凝胶在柔性可穿戴器件中的应用。