編號：FTJS09422
篇名：木質(zhì)素復(fù)合氧化石墨烯導(dǎo)電水凝膠制備及性能
作者：況培培 張一靜 陳瑩 劉玉鵬 王基夫 儲(chǔ)富祥
關(guān)鍵詞： 木質(zhì)素磺酸鈉 氧化石墨烯 導(dǎo)電水凝膠 機(jī)械性能 導(dǎo)電性能
機(jī)構(gòu)： 中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所 南京郵電大學(xué)信息材料與納米技術(shù)研究院
摘要： 生物質(zhì)基新型導(dǎo)電水凝膠材料在生物電子應(yīng)用領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。采用經(jīng)典的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠構(gòu)建策略,通過“一鍋煮”的方法,引入具有較為優(yōu)異導(dǎo)電性能的氧化石墨烯(GO),在水溶液體系中通過聚合和交聯(lián)反應(yīng)設(shè)計(jì)制備具有導(dǎo)電性能的木質(zhì)素磺酸鈉/聚丙烯酰胺/氧化石墨烯(LS/PAM/GO)復(fù)合水凝膠。由于雙層高分子網(wǎng)絡(luò)互穿作用和大分子間以及網(wǎng)絡(luò)間氫鍵相互作用力,所得的復(fù)合水凝膠表現(xiàn)出較強(qiáng)的機(jī)械性能和自恢復(fù)性能,并通過紅外光譜分析、掃描電子顯微鏡和萬能試驗(yàn)機(jī)等對復(fù)合水凝膠的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明:GO的添加顯著影響了復(fù)合水凝膠的拉伸和壓縮性能,當(dāng)GO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.1%時(shí),材料的最大拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值421 kPa,與此對應(yīng)的斷裂伸長率達(dá)到483%;當(dāng)材料的壓縮強(qiáng)度在其應(yīng)變?yōu)?0%時(shí)可達(dá)到5.82 MPa。LS/PAM/GO復(fù)合水凝膠呈明顯的多孔狀立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),孔分布較均勻。復(fù)合水凝膠導(dǎo)電性能隨GO含量增加而提高,GO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.1%時(shí),復(fù)合水凝膠電導(dǎo)率為0.0317 S/m,在壓縮、拉伸過程中凝膠材料的電信號表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性,因此該水凝膠在柔性電子器件方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
