纤维素纳米纤丝增强导电水凝胶的合成与表征

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／cm3；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?38×10－2 S／m。

关键词：纤维素纳米纤丝、聚乙烯醇、聚吡咯、导电水凝胶、原位聚合

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分类号：TQ352

资助基金：国家自然科学基金31400505；江苏省自然科学基金BK20140975；江苏省高校自然科学研究面上项目14KJB220004；2016年度江苏省第五期“333高层次人才培养工程”资助；2016年度江苏省高校“青蓝工程”资助。

在线出版日期：2017-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：84-89