纳米纤维素增强双网络导电水凝胶的调控合成及机理研究

项目名称： 纳米纤维素增强双网络导电水凝胶的调控合成及机理研究

项目编号： No.31400505

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 农业科学

项目作者： 韩景泉

作者单位： 南京林业大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 导电水凝胶（ECHs）兼具导电聚合物和水凝胶的双重特性，近年来作为智能水凝胶家族的新成员而倍受关注。但是，目前大多数水凝胶面临的主要问题是机械强度过低且粘弹性较差，难以满足实际应用需要。本项目提出以硼酸盐/聚乙烯醇体系作为水凝胶基本骨架，构建双重网络结构ECHs：一方面，利用化学交联法，将纳米纤维素作为增强相引入到胶体中，构建交联密度较高的第一层网络，保持水凝胶自身特性，为其提供强韧支架；另一方面，采用原位聚合和二步冰模板法，将导电聚苯胺引入凝胶微结构中，构建第二层具有电子传输能力的导电网络，解决功能化设计与增强效应相结合的关键科学问题，制备高强度和导电性兼备的ECHs。研究合成路线及工艺参数对其机械、导电、动态流变、自修复和热力学可逆等性能的影响规律，旨在阐明各组分间的化学结合方式和凝胶机理，解析其三维立体双网络结构，为建立复合水凝胶纳米增强和功能化技术提供科学依据，丰富相关理论及方法。

中文关键词： 纳米纤维素；水凝胶；机械强度；流变性能；导电性

英文摘要： Electrically conductive hydrogels (ECHs) possess the double performance of conducting polymer and hydrogel, and they have attracted considerable attention as a new member of multi-functional smart hydrogels. However, most hydrogels are too weak and fragil

英文关键词： Nanocellulose；Hydrogel；Mechanical property；Rheological property；Electroconductibility