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高强韧水凝胶纤维研究进展
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作者 马萁 李维政 严锋 《高分子通报》 北大核心 2026年第1期153-177,共25页
水凝胶纤维是以水凝胶为基体、呈纤维形态的一类智能材料,其融合了水凝胶材料的高含水量、生物相容性等多元特性,以及纤维结构所特有的优异力学延展性与可编织性。随着新一代柔性电子、智能传感及可穿戴器件向轻量化、高柔性、长服役寿... 水凝胶纤维是以水凝胶为基体、呈纤维形态的一类智能材料,其融合了水凝胶材料的高含水量、生物相容性等多元特性,以及纤维结构所特有的优异力学延展性与可编织性。随着新一代柔性电子、智能传感及可穿戴器件向轻量化、高柔性、长服役寿命方向快速迭代,对水凝胶纤维的力学强度、韧性及结构稳定性也提出了更高要求。本文首先综述了高强度高韧性水凝胶纤维的常用制备方法;其次,系统分析了调控水凝胶纤维机械性能的主要策略,包括化学交联、物理交联以及微观有序结构的构建等;随后,介绍了高强韧水凝胶纤维在柔性电子、高性能光纤、智能纺织品和阻尼纱线等领域的应用;最后,对高强度高韧性水凝胶纤维未来发展所面临的挑战与机遇进行了展望。 展开更多
关键词 水凝胶纤维 制备工艺 力学性能 物理交联 有序结构
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天然口服水凝胶在药物递送系统中的开发与应用
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作者 杨淇 向蹊 +5 位作者 王涵 邹圳 张伦慈 米热阿德力·阿布力米提 廖悦 李新志 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第26期6930-6936,共7页
背景:口服给药因较高的依从性一直是患者最为偏好的药物递送途径,相较于注射给药能显著提升患者的治疗体验,但消化道内的极端环境严重限制了药物的生物利用度。随着医学领域对生物相容性和生物降解性的需求日益增加,天然水凝胶作为一种... 背景:口服给药因较高的依从性一直是患者最为偏好的药物递送途径,相较于注射给药能显著提升患者的治疗体验,但消化道内的极端环境严重限制了药物的生物利用度。随着医学领域对生物相容性和生物降解性的需求日益增加,天然水凝胶作为一种理想的药物递送载体正在受到广泛关注。目的:从材料选择到合成方法探讨不同天然材料口服水凝胶的开发与应用。方法:检索Pub Med、Web of Science数据库,以“oral hydrogels,physical crosslinking,chemical crosslinking,natural material,therapy,drug delivery,application of disease research”为英文检索词,检索2009-2024年发表的相关文献,最终筛选出83篇文献进行综述。结果与结论:水凝胶作为一种极具潜力的新型药物递送系统,在实现药物的精准递送与控释方面展现出巨大优势。口服天然水凝胶凭借卓越的生物相容性、良好的可降解性及极低的潜在毒性,在药物递送领域脱颖而出,它不仅能够实现药物的精准投递,还能有效避免药物与胃肠道直接接触而产生的刺激,为药物递送提供了更为安全、有效的途径。随着科研工作者的不懈探索,基于天然材料的新型智能水凝胶递送系统不断涌现,如果胶基p H响应性水凝胶,透明质酸基活性氧响应性水凝胶等,这些新型材料为药物递送的智能化和精准化开辟了新的道路。然而,天然材料水凝胶在应用过程中也暴露出一些有待解决的问题:一方面,天然材料普遍存在机械性能和拉伸强度不足的问题,这使它们难以满足复杂的药物输送需求;另一方面,尽管天然材料源于自然,但它们仍有可能引发人体免疫反应。 展开更多
关键词 天然材料 天然高分子 天然小分子 口服 水凝胶 药物递送 交联方式 疾病应用 生物材料
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骨科治疗用可注射水凝胶微球的制备方法与性能研究
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作者 周本玉 《粘接》 2026年第3期630-633,共4页
海藻酸钠凭借其天然来源丰富、成本低廉、优异的生物相容性,成为构建可注射水凝胶体系的重要材料。其分子链上大量羧基、羟基为化学修饰提供活性位点,可通过离子交联、氧化-席夫碱反应、酶促交联、光引发共价网络构建等多种策略,精准调... 海藻酸钠凭借其天然来源丰富、成本低廉、优异的生物相容性,成为构建可注射水凝胶体系的重要材料。其分子链上大量羧基、羟基为化学修饰提供活性位点,可通过离子交联、氧化-席夫碱反应、酶促交联、光引发共价网络构建等多种策略,精准调控凝胶化时间、力学强度、降解速率。研究表明,将生长因子、干细胞、抗菌剂、基因载体等生物活性组分负载在海藻酸钠微球中,可在注射后原位形成三维仿生微环境,有效支持细胞粘附、增殖、定向分化。该体系在软骨修复、骨缺损填充、慢性创面愈合、局部药物缓释等领域展现出较强的应用价值,适用于微创介入治疗场景。 展开更多
关键词 骨科疾病治疗 可注射水凝胶微球 制备方法
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Bamboo Fibers Elaborating Cellulose Hydrogel Films for Medical Applications
4
作者 Karla Lizette Tovar-Carrillo Motohiro Tagaya Takaomi Kobayashi 《Journal of Materials Science and Chemical Engineering》 2013年第7期7-12,共6页
Bamboo fibers were used as source to prepare cellulose hydrogel films for cell cultivation scaffold. The preparation of cellulose solutions was carried out by three different dissolving methods with NaOH-based and NaO... Bamboo fibers were used as source to prepare cellulose hydrogel films for cell cultivation scaffold. The preparation of cellulose solutions was carried out by three different dissolving methods with NaOH-based and NaOH/urea aqueous solutions and DMAc/LiCl solution. Several hydrogel films were elaborated and their properties were compared to evaluate the effect of the dissolving method. It was found that tensile strength of the resultant hydrogel films increased from 21 to 66 N/mm2 when DMAc/LiCl was used instead of the NaOH/urea solution. The same tendency was observed in the obtained elongation values. Moreover, a remarkable difference in fibroblast cell cultivation was observed in higher cell density, when DMAc/LiCl method was used. The obtained results with DMAc/LiCl also were seen to be higher than the results for PS dish used as control. However, low cytocompatibility was observed when NaOH and NaOH/urea methods were used. The obtained results showed that hydrogel films elaborated with cellulose solution prepared with DMAc/LiCl method exhibited good cytocompatibility for the cell cultivation scaffold. 展开更多
关键词 DISSOLVING method BAMBOO Fibers hydrogel CYTOTOXICITY
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基于导电水凝胶柔性传感器的制备方法及其应用研究 被引量:1
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作者 黄晓艳 刘波 肖天伦 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期238-242,247,共6页
随着柔性电子技术的飞速发展,柔性传感器作为其核心组件之一,受到了广泛关注。导电水凝胶柔性传感器因其独特的柔韧性、生物相容性和可拉伸性,在可穿戴电子、电子皮肤和软体机器人等领域展现出巨大的应用潜力。综述了功能性导电水凝胶... 随着柔性电子技术的飞速发展,柔性传感器作为其核心组件之一,受到了广泛关注。导电水凝胶柔性传感器因其独特的柔韧性、生物相容性和可拉伸性,在可穿戴电子、电子皮肤和软体机器人等领域展现出巨大的应用潜力。综述了功能性导电水凝胶的制备策略、性能改进方法以及在柔性传感器中的应用研究,探讨了其发展前景和面临的挑战,以期为未来的研究提供参考和启示。 展开更多
关键词 导电水凝胶 柔性传感器 制备方法 应用研究
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基于导电水凝胶的可拉伸表面肌电阵列电极贴的研究
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作者 张华青 王甫帅 +4 位作者 蔡一鸣 刘振中 徐鑫 徐侃 刘军 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1155-1161,共7页
导电水凝胶由于其固有的导电性、柔软性、延展性和生物相容性等优点,在可穿戴柔性传感器设计中有良好的应用价值。为了实现可穿戴条件下高质量采集表面肌电信号的目的,采用电化学凝胶法制备MXene水凝胶导线和采用纳米粘土复合导电水凝... 导电水凝胶由于其固有的导电性、柔软性、延展性和生物相容性等优点,在可穿戴柔性传感器设计中有良好的应用价值。为了实现可穿戴条件下高质量采集表面肌电信号的目的,采用电化学凝胶法制备MXene水凝胶导线和采用纳米粘土复合导电水凝胶作为肌电信号传感单元,设计了一种新型的水凝胶基可拉伸表面肌电阵列电极贴。实验结果表明相比于含铜银浆导线,MXene水凝胶导线在断路测试中最大拉伸应变提高了3倍。此外,由于肌电阵列电极贴的纳米粘土复合导电水凝胶具有与人体皮肤紧密贴合能力,可实现手臂部位在不同状态下的表面肌电信号采集,实验结果表明8个通道阵列电极均具有高灵敏度和稳定性。可拉伸阵列电极贴设计和表面肌电信号采集系统的构筑提供了新思路。 展开更多
关键词 导电水凝胶 电化学凝胶法 MXene 可拉伸阵列电极贴 肌电信号
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石墨烯基导电水凝胶的制备及其在组织工程中的应用进展
7
作者 杜鹃 周雪 +1 位作者 吴玉 杨凤 《化工新型材料》 北大核心 2025年第11期69-73,共5页
水凝胶具有类细胞外基质的内在结构及理化特性,可增强细胞间交流,促进组织再生,在组织工程领域引起了广泛关注,已成为最有潜力的生物活性材料。石墨烯具有独特的导电、导热和力学性能,将石墨烯引入水凝胶基质构建石墨烯基导电水凝胶,大... 水凝胶具有类细胞外基质的内在结构及理化特性,可增强细胞间交流,促进组织再生,在组织工程领域引起了广泛关注,已成为最有潜力的生物活性材料。石墨烯具有独特的导电、导热和力学性能,将石墨烯引入水凝胶基质构建石墨烯基导电水凝胶,大幅拓展了传统水凝胶的应用范围。近年来,石墨烯基导电水凝胶已广泛应用于组织工程、柔性传感器、超级电容器等领域。总结了现阶段石墨烯基导电水凝胶的制备方法及其在皮肤、骨、心肌、神经、骨骼肌修复领域的研究进展,以期为未来组织工程的相关研究提供借鉴。 展开更多
关键词 石墨烯 导电水凝胶 制备方法 组织工程
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纳米纤维复合水凝胶研究应用进展 被引量:1
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作者 陈嘉琳 马志珍 +3 位作者 王帅 哈尔祺 吴经方 廖世豪 《应用化工》 北大核心 2025年第9期2452-2458,共7页
综述了水凝胶分类、水凝胶和纳米纤维的制备方法,基于生物组织工程中,纤维含量提高可改善材料性能的启发,重点介绍了纳米纤维基水凝胶的制备方法、优缺点及应用,以期为提高水凝胶力学性能,拓展应用领域提供参考。
关键词 水凝胶 纳米纤维 纳米纤维基水凝胶 制备方法 应用研究
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淀粉水凝胶药物缓释系统:制备、性能调控与应用 被引量:2
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作者 唐亮东 林铭濠 +5 位作者 封余贤 黄科林 郭映桃 苏艳蕾 蓝平 张学选 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第3期228-234,共7页
淀粉水凝胶作为一种可降解、生物相容性良好的材料,已经被广泛应用于药物缓释领域。本文综述了不同的淀粉水凝胶制备方法,分析了不同制备方法的优缺点。列举了淀粉水凝胶药物缓释系统的主要性能指标,以及水凝胶合成过程和药物释放过程... 淀粉水凝胶作为一种可降解、生物相容性良好的材料,已经被广泛应用于药物缓释领域。本文综述了不同的淀粉水凝胶制备方法,分析了不同制备方法的优缺点。列举了淀粉水凝胶药物缓释系统的主要性能指标,以及水凝胶合成过程和药物释放过程中不同参数对这些性能的影响,对淀粉基水凝胶在多个应用领域的相关研究进行综述,并探讨目前研究中面临的挑战。 展开更多
关键词 淀粉 水凝胶 药物缓释 制备方法 性能指标
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PVA/HEDP/PEDOT∶PSS复合水凝胶的制备及传感应用
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作者 周金利 王晨晓 +2 位作者 魏烨 郑俊杰 王赛娅 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第3期39-48,共10页
针对水凝胶拉伸性和稳定性不足导致应用受限的问题,采用简便的冻融法开发了一种基于羟基乙基二磷酸(HEDP)辅助的聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶,并通过添加导电聚合物3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)来提升其导电性能。对复合水凝... 针对水凝胶拉伸性和稳定性不足导致应用受限的问题,采用简便的冻融法开发了一种基于羟基乙基二磷酸(HEDP)辅助的聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶,并通过添加导电聚合物3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)来提升其导电性能。对复合水凝胶的结构进行表征,测试分析复合水凝胶的溶胀保水性能、力学性能和导电性能,并将其用于应变传感器考察复合水凝胶的应变传感性能。结果表明:PVA和HEDP的质量比为8∶2、PEDOT∶PSS质量分数为15%时,在-25℃的环境中冷冻18 h制备的PVA/HEDP/PEDOT∶PSS复合水凝胶拉伸延展率高达949%,具有0.32 S/m的良好电导率,在400%应变范围内具备优异的线性灵敏度(GF=1.16);该水凝胶基传感器能够高效监测多种人体运动,包括微小的面部表情变化以及大幅度的关节活动,还能够精准捕捉脉搏波形中的细微变化,在人体活动监测和健康管理领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 复合水凝胶 高拉伸性 冻融法 信号监测
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糖-水凝胶法制备高炭收率块体糖炭材料的研究
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作者 汪乾 陈聪 +1 位作者 樊哲琼 苏哲安 《炭素技术》 北大核心 2025年第1期44-49,共6页
选用资源丰富、价格低廉的糖作为原料,利用糖-聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶法制备出了具有高炭收率的块状致密糖炭材料,并对所制得的糖炭材料进行结构和性能表征。结果表明:利用该方法获得的糖炭具有各向同性结构,其内部碳层排布有序度较低。... 选用资源丰富、价格低廉的糖作为原料,利用糖-聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶法制备出了具有高炭收率的块状致密糖炭材料,并对所制得的糖炭材料进行结构和性能表征。结果表明:利用该方法获得的糖炭具有各向同性结构,其内部碳层排布有序度较低。糖源种类对糖炭的结构和炭收率存在一定影响,葡萄糖作为碳源时,炭收率可达91.2%,高于蔗糖,且葡萄糖炭的结构和硬度也要略优于蔗糖炭。炭化温度对糖炭的性能存在较大影响,随着炭化温度的升高,糖炭的硬度逐渐增加。在高于1000℃热处理后,糖-PAM水凝胶基本炭化完全,糖炭硬度保持稳定,约为4.4 GPa。通过DG-DTA和FTIR分析结果,提出了糖-PAM水凝胶具有高残炭率的原因是PAM的引入使得体系中葡萄糖分子在热处理过程中更容易发生缩聚反应,形成稳定的聚合物,从而减少了碳元素的流失。 展开更多
关键词 糖-水凝胶法 聚丙烯酰胺 糖炭材料 高炭收率
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两亲性多孔水凝胶在太阳能蒸馏处理含苯酚废水中的应用
12
作者 兰雅茹 赵丽燕 张雪娇 《生态学杂志》 北大核心 2025年第9期3152-3160,共9页
太阳能蒸馏技术因其低成本和低能源需求的特点,广泛应用于海水脱盐和淡水生产。然而,当空气-水界面温度达到40~70℃时,挥发性有机化合物(VOCs)会随着水蒸气一同挥发,在蒸馏水中富集。为了解决这一问题,本研究通过Pickering乳液模板法制... 太阳能蒸馏技术因其低成本和低能源需求的特点,广泛应用于海水脱盐和淡水生产。然而,当空气-水界面温度达到40~70℃时,挥发性有机化合物(VOCs)会随着水蒸气一同挥发,在蒸馏水中富集。为了解决这一问题,本研究通过Pickering乳液模板法制备了两亲性多孔水凝胶,将其应用于太阳能蒸馏过程。探究了该水凝胶在太阳能蒸馏中的性能,包括水蒸发速率、光热转换效率以及处理苯酚废水的去除效果。结果表明,PPC-5水凝胶的水蒸发速率为1.62 kg·m^(-2)·h^(-1),光热转换效率为96.8%,对苯酚的去除效率可以达到71.3%。因此,该两亲性多孔水凝胶对苯酚废水的处理提供了有效途径,为解决太阳能蒸馏水处理过程中VOCs难以去除的问题提供了新思路。 展开更多
关键词 太阳能蒸馏 两亲性多孔水凝胶 乳液模板法 苯酚 吸附
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循环加压-卸压法制备高分子水凝胶
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作者 傅文博 乔璞 +1 位作者 史开元 苏磊 《高压物理学报》 北大核心 2025年第9期73-80,共8页
基于冷冻-解冻法制备凝胶原理及相关的研究成果,依托自主设计的动态加载装置,从压力调控的角度出发,系统探究了不同加载方式(加载幅度、加载速率、加载频次)对高分子水溶液胶凝过程的影响。结果表明:采用循环加压-卸压法,能够高效、快... 基于冷冻-解冻法制备凝胶原理及相关的研究成果,依托自主设计的动态加载装置,从压力调控的角度出发,系统探究了不同加载方式(加载幅度、加载速率、加载频次)对高分子水溶液胶凝过程的影响。结果表明:采用循环加压-卸压法,能够高效、快速地合成一系列具备优异机械强度的水凝胶,其潜在应用涵盖生物医学、环境保护、电子器件等多个领域。循环加压-卸压技术作为一种创新方法,不仅极大地拓展了水凝胶的制备策略,还显著提升了水凝胶在软物质科学领域的应用潜力,为该领域的进一步发展提供了新的思路和方向。 展开更多
关键词 水凝胶 循环加压-卸压法 压力调控
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兔毛角蛋白水凝胶的制备及药物缓释性能的研究
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作者 宿泽伦 王欣睿 王晓清 《纺织报告》 2025年第9期5-7,共3页
文章研究了兔毛角蛋白水凝胶形貌结构与药物缓释性能之间的关系。研究显示,随着角蛋白质量分数的增加,水凝胶的孔隙从圆形逐渐过渡到长方形,孔径显著变小。水凝胶对阿莫西林和罗丹明都有较高的负载率,6.0%角蛋白水凝胶对药物的负载率最... 文章研究了兔毛角蛋白水凝胶形貌结构与药物缓释性能之间的关系。研究显示,随着角蛋白质量分数的增加,水凝胶的孔隙从圆形逐渐过渡到长方形,孔径显著变小。水凝胶对阿莫西林和罗丹明都有较高的负载率,6.0%角蛋白水凝胶对药物的负载率最大。不同质量分数的水凝胶对药物的缓释性能有所差异,其中,自组装水凝胶对罗丹明的缓释效果最佳,既能保证药物释放量,又能快速达到缓释平衡。 展开更多
关键词 兔毛角蛋白 多孔水凝胶 药物缓释 冻融法
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柿叶提取物纳米乳水凝胶的制备及质量评价
15
作者 谢小洁 徐兰 +2 位作者 肖汉扬 邓雯 吴骏 《解放军药学学报》 2025年第5期521-524,共4页
目的制备柿叶提取物纳米乳水凝胶,并对其质量进行评价。方法以肉豆蔻酸异丙酯为油相,聚山梨酯80为表面活性剂,1,2-丙二醇为助表面活性剂,纯化水为水相,制备柿叶提取物纳米乳,再以卡波姆940为基质制备柿叶提取物纳米乳水凝胶,并对其外观... 目的制备柿叶提取物纳米乳水凝胶,并对其质量进行评价。方法以肉豆蔻酸异丙酯为油相,聚山梨酯80为表面活性剂,1,2-丙二醇为助表面活性剂,纯化水为水相,制备柿叶提取物纳米乳,再以卡波姆940为基质制备柿叶提取物纳米乳水凝胶,并对其外观形态、pH值、黏度、离心稳定性、含量进行测定。结果制备的柿叶提取物纳米乳外观为澄清、透明的红褐色,粒径为(30.7±0.83)nm,PI值为0.449±0.01,Zeta电位为(+2.43±0.17)mV,离心后无分层,无沉淀物产生,稳定性良好;制备的柿叶提取物纳米乳水凝胶外观呈淡棕黄色,且均匀细腻,易于涂展,pH值为6.47±0.05,黏度为(325994±2594)mPa.s,离心后无分层现象。结论柿叶提取物纳米乳水凝胶的制备工艺简便、稳定,重复性好。 展开更多
关键词 柿叶提取物 纳米乳 水凝胶 制备方法
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银纳米线/硅基水凝胶柔性透明复合电极的制备
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作者 张伟 李新华 顾伟霞 《山东化工》 2025年第23期58-60,63,共4页
柔性透明电极在传感器、触摸屏、可穿戴设备等器件中至关重要。银纳米线(AgNWs)作为新型柔性透明电极材料,存在抗氧化与附着力及柔性差等缺陷。本文通过旋涂法,将AgNWs复合到硅基水凝胶表面,制备柔性透明电极。使用扫描电子显微镜(SEM)... 柔性透明电极在传感器、触摸屏、可穿戴设备等器件中至关重要。银纳米线(AgNWs)作为新型柔性透明电极材料,存在抗氧化与附着力及柔性差等缺陷。本文通过旋涂法,将AgNWs复合到硅基水凝胶表面,制备柔性透明电极。使用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对薄膜的结构和形貌进行表征;紫外可见分光光度计对薄膜透光性能进行测试;四探针电阻测试仪对电极性能进行测试。通过甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)本体聚合,制备出含水量26%、透过率83%的硅基水凝胶。而后通过旋涂法制备出透过率为70%、方阻为14Ω/sq的银纳米线/硅基水凝胶透明复合电极,测试证实该复合电极有效改善了银纳米线电极的综合性能。 展开更多
关键词 银纳米线 硅基水凝胶 柔性透明电极 旋涂法
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MXene基水凝胶在应变传感器中的应用研究进展
17
作者 吴靖童 熊婷 +1 位作者 朱国银 张一洲 《扬州大学学报(自然科学版)》 2025年第5期1-18,共18页
近年来,随着柔性电子技术的快速发展,柔性传感器成为研究热点。MXene是一类新兴的二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物,因其具有优异的导电、力学性能及丰富的表面官能团,成为构建高性能导电复合材料的理想填料。将MXene引入传统水凝... 近年来,随着柔性电子技术的快速发展,柔性传感器成为研究热点。MXene是一类新兴的二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物,因其具有优异的导电、力学性能及丰富的表面官能团,成为构建高性能导电复合材料的理想填料。将MXene引入传统水凝胶体系,不仅可显著提升水凝胶材料的导电性能、力学性能与结构稳定性,而且可以优化其传感性能、生物相容性与亲水性,赋予材料自修复性及其他多功能特性,还能协同导电聚合物、纳米颗粒等材料实现性能互补,为MXene基水凝胶材料在柔性电子领域的应用提供了新思路。围绕MXene基导电水凝胶在应变传感器中的应用研究,介绍MXene的合成方法和主要性能,总结典型MXene基水凝胶构建方法及其功能特性,分析纯MXene导电水凝胶、导电聚合物-MXene和导电纳米颗粒-MXene复合水凝胶的性能优势及应用前景,指出MXene基水凝胶材料当前面临的挑战,如导电填料与水凝胶网络的相容性、材料性能优化与成本控制等,并展望了未来发展方向。 展开更多
关键词 MXene 水凝胶 应变传感器 制备方法
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阻燃水凝胶的最新研究进展
18
作者 陆智新 张新鸣 +4 位作者 张隆洋 张师奇 向一夫 张琳琳 姜宛彤 《河南化工》 2025年第12期17-21,共5页
水凝胶因其独特的性质,在生命科学和众多领域具有广泛的应用潜力。探讨了水凝胶作为阻燃材料的可能性,以及其在阻燃领域中的多种应用形式。介绍了水凝胶用于消防、防止煤自燃、织物保护层、木材保护、3D打印和机器人构件等方面的情况,... 水凝胶因其独特的性质,在生命科学和众多领域具有广泛的应用潜力。探讨了水凝胶作为阻燃材料的可能性,以及其在阻燃领域中的多种应用形式。介绍了水凝胶用于消防、防止煤自燃、织物保护层、木材保护、3D打印和机器人构件等方面的情况,在这些应用中,水凝胶既可以单独使用,利用其高水容量和可稀释性,也可以与其他阻燃剂结合使用,从而显著增强灭火或阻燃效果。 展开更多
关键词 水凝胶 阻燃剂 阻燃方法
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聚丙烯酰胺基三维水凝胶铀吸附剂的研究进展
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作者 田波 孙元杰 +3 位作者 周娜 李文泽 李金凤 高娃 《黑龙江科学》 2025年第6期32-36,42,共6页
核燃料循环中会产生大量的含铀废水,铀具有化学毒性和放射性毒性,会污染环境。但铀是核反应的燃料,海水中也含有大量的铀资源,将其回收提高利用率对核能可持续发展和环境保护具有重要意义。传统粉末状铀吸附材料中铀与吸附剂之间难以分... 核燃料循环中会产生大量的含铀废水,铀具有化学毒性和放射性毒性,会污染环境。但铀是核反应的燃料,海水中也含有大量的铀资源,将其回收提高利用率对核能可持续发展和环境保护具有重要意义。传统粉末状铀吸附材料中铀与吸附剂之间难以分离且吸附剂回收困难,循环利用性能较差。将吸附剂制成三维网状结构,增加与铀的接触几率,易分离和回收,可增加循环利用次数。聚丙烯酰胺水凝胶具有三维网状结构,其原料来源广泛,制备工艺简单,价格低廉,常作为基体材料应用于铀吸附领域。概述了化学引发、辐射引发、掺杂复合等制备的聚丙烯酰胺基三维网状水凝胶及吸附铀的性能与吸附机制,对该领域的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 聚丙烯酰胺 水凝胶 铀吸附 化学引发 辐射法
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PAM/HACC/Na^(+)复合导电水凝胶制备与性能
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作者 齐昌涛 赵晨伟 乔宁 《材料研究与应用》 2025年第4期750-758,共9页
为了改善聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶的机械性能和导电性能,以丙烯酰胺(AM)、壳聚糖季铵盐(HACC)为凝胶原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,同时引入Na^(+)作为导电离子,采用一步法制备了聚丙烯酰胺/壳聚糖季铵盐/Na^(+)(PAM/HACC/Na^(+))... 为了改善聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶的机械性能和导电性能,以丙烯酰胺(AM)、壳聚糖季铵盐(HACC)为凝胶原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,同时引入Na^(+)作为导电离子,采用一步法制备了聚丙烯酰胺/壳聚糖季铵盐/Na^(+)(PAM/HACC/Na^(+))复合导电水凝胶,并且对PAM/HACC/Na^(+)复合导电水凝胶进行红外光谱、扫描电镜、溶胀性能和机械拉伸等测试。结果表明,当AM与HACC质量比为3∶1且N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂用量为0.015 g时,PAM与HACC形成的氢键最多,PAM/HACC复合水凝胶构建的互穿网络三维结构强度较高,最大拉伸应力可达8.82 kPa。证实,壳聚糖季铵盐的氢键增韧作用及交联剂的化学交联作用可以增强PAM/HACC/Na^(+)水凝胶机械强度。采取电化学工作站测试PAM/HACC/Na^(+)的导电性能,并绘制阻抗图。结果表明,PAM/HACC复合水凝胶的电阻较高约53.33Ω,所制备的PAM/HACC/Na^(+)复合导电水凝胶的导电率从0.49 S·m^(-1)增长到了6.47 S·m^(-1),导电率增长了1 220.41%。证实,水凝胶中引入Na^(+)导电离子能够有效改善PAM/HACC/Na^(+)水凝胶导电能力。此外,通过改变NaCl用量(0.0—0.8 g),制得Na^(+)含量不同的PAM/HACC/Na^(+)导电水凝胶,并测试了其导电性能。结果表明,水凝胶的导电率与Na^(+)浓度呈现正相关,具有可控性。PAM/HACC/Na^(+)复合导电水凝胶具有较好的机械强度和可控的导电性能,是一种理想的生物电极,在电刺激医学邻域有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 聚丙烯酰胺 壳聚糖季铵盐 一步法 导电水凝胶 氢键增韧 导电率 阻抗 生物电极
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