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PAA-LM/rGO水凝胶的制备及其自愈能力

时间:2020-12-31 14:13:36       浏览:208

西安瑞禧生物科技有限公司可供应多种水凝胶系列产品,如明胶水凝胶、温水凝胶、多糖水凝胶、透明质酸水凝胶、葡聚糖水凝胶、共聚物水凝胶等,以及定制合成智能型、环境响应型、水凝胶载药型、生物水凝胶等。

超分子聚丙烯酸-LM/还原氧化石墨烯(PAA-LM/rGO)水凝胶设计,以丙烯酸(AA)用作反应性单体。此外,它还会产生酸性环境,这是由–COOH电离产生的。

基于此条件,Ga LM触发氧化石墨烯(GO)的脱氧反应以形成rGO,从而形成LM/rGO杂化物的电子导电网络。同时,Ga LM在过硫酸铵(APS)的存在下引发PAA的聚合。

 

PAA-LM/rGO水凝胶的制备

通过超声制备LM/GO的水悬浮液。随后,将制备好的悬浮液与AA前体溶液均匀混合,形成PAA-LM/rGO水凝胶。在此凝胶化过程中,同时形成了三个主要结构,分别是(1)离子导电超分子PAA-水凝胶网络,(2)电子导电LM/rGO杂化网络和(3)水凝胶内部的海绵状大孔结构。

 

PAA–LM/rGO水凝胶的自愈特性

由于复杂的应用环境,柔性电子产品的物理损坏是不可避免的。因此,迫切需要材料的自我修复。与需要额外刺激(例如高温)的传统自我修复材料不同,所获得的PAA-LM/rGO水凝胶在室温下显示出自主的自我修复行为,而没有任何刺激。

为了研究其自愈能力,将典型的水凝胶切成两半,然后进行接触。使两个断裂的水凝胶彼此接触,并且在自修复过程之后,已修复的水凝胶显示出显着的可拉伸性和可弯曲性。显然,在室温下24小时后,没有外部刺激,代表性水凝胶上的裂纹几乎消失了。由于自愈过程的时间依赖性,随着时间的增加,自愈后的水凝胶的拉伸性能逐渐提高。

同时,当将典型的PAA–LM20/rGO-25水凝胶用作电路中的导体时,由于其电子/离子导电性,也可以恢复损坏的电路,表明其具有电自修复性能。根据机械自愈效率(分别由断裂伸长率和断裂强度计算得出的分别约为87%和92%)和电自愈效率(100%),得到的PAA-LM20/rGO-水凝胶保持原始样品的相对稠度,表明所得复合水凝胶极耐物理损伤。自我修复机制主要基于水凝胶中的超分子相互作用。

 

 

由于PAA的–COO-Ga3+之间存在离子互连,因此可以修复断面中的缺陷。在该系统中,Ga和H+之间的反应后产生的Ga3+离子是离子传导的载体,并赋予PAA-LM/rGO水凝胶自愈特性。

 

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