首页 期刊 林业工程学报 纤维素纳米纤丝增强导电水凝胶的合成与表征 【正文】

纤维素纳米纤丝增强导电水凝胶的合成与表征

作者:韩景泉; 丁琴琴; 鲍雅倩; 李大纲; 梅长彤; 吴振华; 徐信武 南京林业大学材料科学与工程学院; 南京210037; 浙江德华集团控股股份有限公司; 浙江德清313200
纤维素纳米纤丝   聚乙烯醇   聚吡咯   导电水凝胶   原位聚合  

摘要:以聚乙烯醇/硼酸盐(PB)凝胶体系作为导电水凝胶(ECHs)基本骨架,在纤维素纳米纤丝(cellulose nanofibers,CNFs)上原位聚合吡咯单体(Py)得到CNF-PPy复合物,再将其分散到PB基体当中,制得高可塑性和一定自修复特性的纳米复合导电水凝胶(PB-CNF-PPy)。对胶体化学官能团、微观形貌、晶型结构、流变特性和导电性等性能的测试分析发现:原位聚合过程保持了PPy的共轭结构及其导电性,胶体表面呈蜂窝多孔状,孔隙直径为(4.62±0.05)μm。凝胶平均含水率和密度分别为90.61%和1.13 g/cm^3;随着CNF和PPy含量的提高,胶体黏弹性、力学强度和导电性都明显增强。当CNF为2.0%、PPy为0.5%时,存储模量G'可达5.5 kPa,约为纯PB凝胶的70倍,能承受的最大应力约为CNF 1.0%、PPy 0.5%时的8-9倍,电导率可达3.38×10^-2S/m。

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