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PAA-LM/rGO水凝膠的制備及其自愈能力

時(shí)間:2020-12-31 14:13:36       瀏覽:1377

西安瑞禧生物科技有限公司可供應(yīng)多種水凝膠系列產(chǎn)品,如明膠水凝膠、溫水凝膠、多糖水凝膠、透明質(zhì)酸水凝膠、葡聚糖水凝膠、共聚物水凝膠等,以及定制合成智能型、環(huán)境響應(yīng)型、水凝膠載藥型、生物水凝膠等。

超分子聚丙烯酸-LM/還原氧化石墨烯(PAA-LM/rGO)水凝膠設(shè)計(jì),以丙烯酸(AA)用作反應(yīng)性單體。此外,它還會產(chǎn)生酸性環(huán)境,這是由–COOH電離產(chǎn)生的。

基于此條件,Ga LM觸發(fā)氧化石墨烯(GO)的脫氧反應(yīng)以形成rGO,從而形成LM/rGO雜化物的電子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),Ga LM在過硫酸銨(APS)的存在下引發(fā)PAA的聚合。

 

PAA-LM/rGO水凝膠的制備

通過超聲制備LM/GO的水懸浮液。隨后,將制備好的懸浮液與AA前體溶液均勻混合,形成PAA-LM/rGO水凝膠。在此凝膠化過程中,同時(shí)形成了三個(gè)主要結(jié)構(gòu),分別是(1)離子導(dǎo)電超分子PAA-水凝膠網(wǎng)絡(luò),(2)電子導(dǎo)電LM/rGO雜化網(wǎng)絡(luò)和(3)水凝膠內(nèi)部的海綿狀大孔結(jié)構(gòu)。

 

PAA–LM/rGO水凝膠的自愈特性

由于復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境,柔性電子產(chǎn)品的物理損壞是不可避免的。因此,迫切需要材料的自我修復(fù)。與需要額外刺激(例如高溫)的傳統(tǒng)自我修復(fù)材料不同,所獲得的PAA-LM/rGO水凝膠在室溫下顯示出自主的自我修復(fù)行為,而沒有任何刺激。

為了研究其自愈能力,將典型的水凝膠切成兩半,然后進(jìn)行接觸。使兩個(gè)斷裂的水凝膠彼此接觸,并且在自修復(fù)過程之后,已修復(fù)的水凝膠顯示出顯著的可拉伸性和可彎曲性。顯然,在室溫下24小時(shí)后,沒有外部刺激,代表性水凝膠上的裂紋幾乎消失了。由于自愈過程的時(shí)間依賴性,隨著時(shí)間的增加,自愈后的水凝膠的拉伸性能逐漸提高。

同時(shí),當(dāng)將典型的PAA–LM20/rGO-25水凝膠用作電路中的導(dǎo)體時(shí),由于其電子/離子導(dǎo)電性,也可以恢復(fù)損壞的電路,表明其具有電自修復(fù)性能。根據(jù)機(jī)械自愈效率(分別由斷裂伸長率和斷裂強(qiáng)度計(jì)算得出的分別約為87%和92%)和電自愈效率(100%),得到的PAA-LM20/rGO-水凝膠保持原始樣品的相對稠度,表明所得復(fù)合水凝膠極耐物理損傷。自我修復(fù)機(jī)制主要基于水凝膠中的超分子相互作用。

 

 

由于PAA的–COO-Ga3+之間存在離子互連,因此可以修復(fù)斷面中的缺陷。在該系統(tǒng)中,Ga和H+之間的反應(yīng)后產(chǎn)生的Ga3+離子是離子傳導(dǎo)的載體,并賦予PAA-LM/rGO水凝膠自愈特性。

 

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