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导电水凝胶的制备及应用研究进展

2021-05-31王思恒杨欣欣刘鹤商士斌宋湛谦

化工进展 2021年5期

王思恒,杨欣欣,刘鹤,商士斌,宋湛谦

(中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏南京210042)

水凝胶是一类具有三维网络结构且含水量丰富的“软”物质,在水中能保持一定形状但不被水溶解,表现出优异的吸水保水性和凝胶稳定性,可以作为功能软材料的良好基质、载体或骨架[1]。而将水凝胶作适当的处理,引入导电介质制成具有导电性的水凝胶材料更是成为了近些年的研究热点[2]。

导电水凝胶将亲水性基质和导电介质有机结合起来,是一类兼具良好的可加工性、较高柔韧性和优异电化学性能的新型复合水凝胶[3],在电子皮肤、生物传感器、超级电容器、柔性穿戴电子设备等[4-10]诸多领域具有广阔的应用前景,是未来柔性电子器件的理想材料。近年来,功能性水凝胶材料的研究吸引了科研工作者广泛的关注,本文将对导电水凝胶的研究前沿和动态进行介绍,对导电水凝胶材料的制备进行深入讨论,并对其未来发展趋势进行展望,可为导电水凝胶功能电子材料的构筑设计提供新的研究思路。

1 导电水凝胶的制备方法

导电水凝胶通常是由本征导电介质和水凝胶网络组成,绝缘水凝胶聚合物网络提供骨架,导电介质则提供导电性[11]。目前,根据引入到水凝胶中导电介质的不同,导电水凝胶的制备方法主要分为三种:①引入导电聚合物到水凝胶中形成聚合物水凝胶;②引入导电颗粒到水凝胶中形成复合水凝胶;③引入导电离子到水凝胶中形成离子水凝胶。……

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