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      PAA-LM/rGO水凝膠的制備及其自愈能力

      時間:2020-12-31 14:13:36       瀏覽:500

      西安瑞禧生物科技有限公司可供應多種水凝膠系列產品,如明膠水凝膠、溫水凝膠、多糖水凝膠、透明質酸水凝膠、葡聚糖水凝膠、共聚物水凝膠等,以及定制合成智能型、環境響應型、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)水凝膠設計,以丙烯酸(AA)用作反應性單體。此外,它還會產生酸性環境,這是由–COOH電離產生的。

      基于此條件,Ga LM觸發氧化石墨烯(GO)的脫氧反應以形成rGO,從而形成LM/rGO雜化物的電子導電網絡。同時,Ga LM在過硫酸銨(APS)的存在下引發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,同時形成了三個主要結構,分別是(1)離子導電超分子PAA-水凝膠網絡,(2)電子導電LM/rGO雜化網絡和(3)水凝膠內部的海綿狀大孔結構。

       

      PAA–LM/rGO水凝膠的自愈特性

      由于復雜的應用環境,柔性電子產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。與需要額外刺激(例如高溫)的傳統自我修復材料不同,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,然后進行接觸。使兩個斷裂的水凝膠彼此接觸,并且在自修復過程之后,已修復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。由于自愈過程的時間依賴性,隨著時間的增加,自愈后的水凝膠的拉伸性能逐漸提高。

      同時,當將典型的PAA–LM20/rGO-25水凝膠用作電路中的導體時,由于其電子/離子導電性,也可以恢復損壞的電路,表明其具有電自修復性能。根據機械自愈效率(分別由斷裂伸長率和斷裂強度計算得出的分別約為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,表明所得復合水凝膠極耐物理損傷。自我修復機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,因此可以修復斷面中的缺陷。在該系統中,Ga和H+之間的反應后產生的Ga3+離子是離子傳導的載體,并賦予PAA-LM/rGO水凝膠自愈特性。

       

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