[发明专利]导电水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种导电水凝胶的制备方法，涉及化学材料制备技术领域。其中，该导电水凝胶的制备方法，包括：使用双氧交联剂丙二醇二环氧丙酯制备羧甲基纤维素钠水凝胶；将制得的水凝胶浸泡在苯胺弱酸性溶液中；加入氧化剂，合成具有导电性的CMC/PAn复合水凝胶。本发明，解决导电水凝胶制备过程中，制备步骤复杂，以及多使用有毒交联剂，严重影响导电水凝胶性能和质量，从而限制其使用范围的问题。

技术领域

本发明涉及化学材料制备技术领域，尤其是一种导电水凝胶的制备方法。

背景技术

水凝胶是一类用化学键或物理节点交联的凝聚态物质，其特征是在宏观距离上存在着三维亲水性聚合物网络，从而固定了大量的水。导电水凝胶是一类新兴的水凝胶，它将亲水性基质与导电填料结合在一起，如金属纳米颗粒、导电聚合物或碳基材料。导电水凝胶具有溶胀和消胀之间的可逆能力，可设计为通过对广泛的环境条件(如电场或磁场、光和离子电导率)的可控响应来执行液体交换或体积转变。因此，导电水凝胶在从可再生能源、柔性电子产品和环境工程到医疗器械和药物输送系统等许多应用领域都有着非凡的前景。

但是导电水凝胶制备过程中，制备步骤复杂，以及多使用有毒交联剂，严重影响导电水凝胶性能和质量，从而限制其使用范围的问题。针对上述出现的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

发明目的：提供一种导电水凝胶的制备方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种导电水凝胶的制备方法，包括：使用双氧交联剂丙二醇二环氧丙酯制备羧甲基纤维素钠水凝胶；将制得的水凝胶浸泡在苯胺弱酸性溶液中；加入氧化剂，合成具有导电性的CMC/PAn复合水凝胶。

作为优选，使用双氧交联剂丙二醇二环氧丙酯制备羧甲基纤维素钠水凝胶包括：

配制0.3～0.5mol/L的NaOH水溶液于250mL的三口烧瓶中，再向瓶中加入一定质量的羧甲基纤维素钠，在70～90℃下磁力搅拌至羧甲基纤维素钠溶解，超声脱泡，冷却至室温；

向上述溶液中加入一定量的交联剂丙二醇二环氧丙酯，室温下搅拌1h，使得交联剂与羧甲基纤维素钠溶液均匀混合，在30～50℃水浴中保持24h，交联得到羧甲基纤维素钠水凝胶。

作为优选，使用双氧交联剂丙二醇二环氧丙酯制备羧甲基纤维素钠水凝胶还包括：

配制0.4mol/L的NaOH水溶液于250mL的三口烧瓶中，再向瓶中加入一定质量的羧甲基纤维素钠，在80℃下磁力搅拌至羧甲基纤维素钠溶解，超声脱泡，冷却至室温；

向上述溶液中加入一定量的交联剂丙二醇二环氧丙酯，室温下搅拌1h，使得交联剂与羧甲基纤维素钠溶液均匀混合，在40℃水浴中保持24h，交联得到羧甲基纤维素钠水凝胶。

作为优选，将制得的水凝胶浸泡在苯胺弱酸性溶液中包括：

将透明羧甲基纤维素钠水凝胶浸入0.15mol/L苯胺弱酸性溶液中1d，取出水凝胶，擦拭表面多余的溶液。

作为优选，加入氧化剂，合成具有导电性的CMC/PAn复合水凝胶包括：

将水凝胶泡入0.15mol/L过硫酸铵溶液中，0℃下保持6h，得到CMC/PAn复合水凝胶。

作为优选，加入氧化剂，合成具有导电性的CMC/PAn复合水凝胶还包括：PAn的氧化聚合：

配制0.15mol/L苯胺水溶液，调节溶液pH＝6-6.5；在不断的磁力搅拌下，缓慢滴入0.5mol/L过硫酸铵水溶液，搅拌30min，使得溶液均匀混合，然后将溶液置入0℃冰浴中，6h后取出。

作为优选，加入氧化剂，合成具有导电性的CMC/PAn复合水凝胶还包括：