国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

搜索:  
中國林科院林化所儲富祥/王基夫 CEJ:面向極端環境應急通信的硫酸化纖維素穩定導電水凝膠
2025-09-30  來源:高分子科技

  導電水凝膠是構建柔性傳感器和可穿戴電子的重要材料,可在彎曲、拉伸等形變條件下實現信號傳導和人體運動監測。為提高其導電性和穩定性,以往的工作通常采用PEDOT:PSS分散液作為導電填料。然而,PSS屬于石化基聚合物,帶來不可再生和不可降解的問題,同時PEDOT:PSS分散液在凍干或長時間存儲后容易聚集沉淀,嚴重限制了其應用。此外,水凝膠在低溫環境下往往會因水分結冰而失去柔韌性和導電性,導致傳感性能衰減。如何同時實現 綠色可持續性、高導電性、力學韌性以及極端環境適應性,仍是導電水凝膠面臨的關鍵挑戰。


  針對這一問題,近日,中國林業科學研究院林產化學工業研究所儲富祥研究員團隊提出了一種基于高取代度硫酸化纖維素(Sulfated CelluloseSC)的綠色穩定策略。研究人員通過均相酸化制備了高取代度SC,并以其為穩定劑和反應模板,誘導3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)原位氧化聚合,獲得了穩定的PEDOT:SC分散液。該分散液不僅具備優異的膠體穩定性和導電性(1.75 S/cm),還可在凍干后實現完全再分散。在此基礎上構建出兼具高強度(伸長率650%、強度390 kPa)、高導電性(52.4 mS/cm)、抗凍(–20 °C 仍具41.7 mS/cm900%拉伸率)及強粘附性的多功能水凝膠(圖1)。該材料不僅能在極端條件下靈敏監測人體運動,還可輸出莫爾斯電碼實現“SOS”等應急通信,為極端環境可穿戴電子和柔性傳感器提供了新型材料平臺。



Figure 1. (a) Schematic illustration of the preparation process of SC and PEDOT:SC dispersions. (b) Fabrication process of the PEDOT:SC/PAM hydrogel. (c) Illustration of the motion-sensing performance of the hydrogel at 25?°C and –20?°C.


  圖1說明了以高取代度硫酸化纖維素穩定PEDOT分散液,并構建具備強韌性、導電性和抗凍性的多功能水凝膠的設計策略。



Figure 2. (a) Sulfur content, (b) degree of substitution and yield, and (c) FTIR spectra of SC samples prepared at different reaction times.


  圖2通過結構分析驗證SC的成功制備,以及對其取代度的驗證,證明其能夠作為PEDOT的綠色穩定劑。



Figure 3. (a) FTIR spectra of PEDOT and PEDOT:SC samples prepared with varying SC contents. (b) Raman spectra of PEDOT:SC with different SC contents. (c) XRD patterns of SC, PEDOT, and PEDOT:SC. (d) UV–Vis absorption spectra of PEDOT:PSS and PEDOT:SC with different SC contents (solution concentration: 0.01 wt.%). (e) Zeta potentials of PEDOT:PSS and PEDOT:SC with varying SC contents. (f) Particle sizes of PEDOT:PSS and PEDOT:SC with different SC contents. (g) Photographs showing the storage stability of PEDOT:PSS and PEDOT:SC with different SC contents after 30 days at 4?°C. (h) Schematic illustration of the freeze-drying and redispersion process of PEDOT:SC. (i) Electrical conductivity of PEDOT:PSS and PEDOT:SC with varying SC contents.


  圖3說明了以SC為聚合模板制備的PEDOT:SC 分散液展現優異穩定性和高導電性,凍干后仍可完全再分散,具有更廣的應用范圍。



Figure 4. (a) FTIR spectra of PEDOT:SC?/PAM hydrogels. (b) SEM image of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel. (c) EDS mapping image of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel. Stress–strain curves (d), Tensile strength and Young’s modulus (e), Toughness (f) of PAM and PEDOT:SC?/PAM hydrogels. (g) Cyclic tensile tests of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel under 50–400% strain. (h) Continuous cyclic loading-unloading curves of PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel at 200% strains. (i) Mechanical strength retention of PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel in the 50 loading-unloading cycles at 200% strains.


  圖4說明了所得水凝膠可大幅拉伸并承受高應力,顯示出卓越的韌性和強度。



Figure 5. (a) EIS spectra and (b) electrical conductivity of PAM and PEDOT:SC?/PAM hydrogels. (c) Temperature-dependent conductivity of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel. (d, e) Photographs showing an LED illuminated by the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel at 25?°C and –20?°C, respectively. (f) Photographs of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel demonstrating flexibility, twisting, and stretching at –20?°C. (g) DSC curves of PEDOT:SC?/PAM hydrogels with different SC contents. (h) Stress–strain curves of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel at various temperatures. (i) Conductivity stability of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel after storage at –20?°C for 30 days.


  圖5說明了該水凝膠具有良好的抗凍性能,即使在–20 °C下,水凝膠仍保持良好導電性和可拉伸性。



Figure 6. (a) Photographs of the PEDOT:SC1.5/PAM hydrogel adhering to various substrates. (b) Schematic illustration of the peel–shear testing setup. (c) Shear adhesion curves of the hydrogel on different substrates. (d) Quantified adhesion strength. (e) Schematic illustration of the adhesion mechanisms between the hydrogel and various substrates.


  圖6驗證了水凝膠在多種基底上表現出強粘附性,可緊密貼附于皮膚、玻璃、金屬等表面。



Figure 7. (a) Relative resistance variation ((R-R0)/R0) of the PEDOT:SC/PAM hydrogel versus consecutively applied strain underwater. (b) Real-time ((R-R0)/R0) of the PEDOT:SC/PAM hydrogel with different strains. (c) The resistance change curve for loading and unloading to 100% strain. (d) Response-recovery time of the obtained hydrogel upon stretching-releasing process at a fixed strain of 150%. (e) Relative-time ((R-R0)/R0) of the PEDOT:SC/PAM hydrogel on consecutive loading and unloading cycles at a 100% strain. Resistance changes during finger bending (f), elbow bending (g), and leg bending (h) were compared at 25°C and ?20°C. (i) Corresponding symbols of Morse code in the alphabet. (j, k) Special words such as “HELP” and “SOS” are generated by the output signals of the PEDOT:SC/PAM hydrogel sensor in emergency situations under 25°C. (l) Radar chart comparing the PEDOT:SC/PAM hydrogel sensor with previously reported hydrogel-based sensors in terms of electrical conductivity, mechanical flexibility, sensing performance (including fast response time and high GF), strong adhesion, and environmental adaptability.


  圖7驗證了水凝膠作為柔性應變傳感器可靈敏檢測人體動作信號,且在–20 °C 下依然穩定工作通過彎曲水凝膠實現莫爾斯電碼傳輸,展現其在極端環境下的應急通信潛力。


  該工作以Tough, Adhesive, and Conductive Hydrogels Enabled by Stabilized PEDOT/Sulfated Cellulose Dispersions for Extreme-Temperature Sensing為題發表在《Chemical Engineering Journal》上。


  中國林業科學研究院林產化學工業研究所博士研究生謝孝文為論文的第一作者,指導老師王基夫研究員程增會博士為論文的通訊作者。該工作還得到了儲富祥研究員和王春鵬研究員的支持和深刻指導,及中國林業科學研究院基金項目(CAFYBB2024QG001)和國家自然科學基金項目(32371822)的支持。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.168658

版權與免責聲明:中國聚合物網原創文章?锘蛎襟w如需轉載,請聯系郵箱:info@polymer.cn,并請注明出處。
(責任編輯:xu)
】【打印】【關閉

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞
国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜
国产精品亚洲一区二区三区在线观看| 国产一区二区三区网| 国产aⅴ精品一区二区四区| 久久99蜜桃| 日韩欧美在线中字| 激情综合在线| 久久性天堂网| 国产精品任我爽爆在线播放 | 久热精品在线| 蜜臀精品一区二区三区在线观看 | 97精品国产| 日韩精品1区| 亚洲一区网站| 国产精品一区二区精品视频观看| 午夜欧美精品| 亚洲色图国产| 激情不卡一区二区三区视频在线| 中文日韩欧美| 在线看片一区| 久久久久久婷| 亚洲欧美日韩国产一区二区| 国产精品中文字幕制服诱惑| 欧美天堂视频| 日韩综合一区二区| 中文字幕成在线观看| 久久网站免费观看| 亚洲字幕久久| 激情视频网站在线播放色| 亚洲一区二区三区高清| 国产极品模特精品一二| 成人av二区| 国产精品久一| 久久精品国产68国产精品亚洲| 国产色播av在线| 欧美日韩国产在线观看网站 | 日韩视频二区| 色8久久久久| 在线观看精品| 亚洲免费观看高清完整版在线观| 免费视频一区二区| 国产亚洲欧美日韩在线观看一区二区 | 色综合www| 免费精品视频最新在线| 都市激情国产精品| 99香蕉国产精品偷在线观看| 欧美黑人巨大videos精品| 91久久久久| 捆绑调教日本一区二区三区| 日本精品在线播放| 欧美精品自拍| 国产精品精品国产一区二区| 蜜桃视频一区二区三区 | 欧美一区激情| 91嫩草亚洲精品| 亚洲精品一级二级三级| 欧美日韩一区二区综合| 欧美国产另类| 老司机精品久久| 日韩成人精品一区| 日本视频一区二区| 伊人精品在线| 精品一区二区三区中文字幕| 亚洲理论在线| 美女亚洲一区| av在线资源| 69堂免费精品视频在线播放| 欧美aa国产视频| 国产不卡人人| 美女视频免费精品| 日本午夜精品视频在线观看| 日韩动漫一区| 国产亚洲精品v| 中文一区一区三区高中清不卡免费| 国产黄大片在线观看| 亚洲伊人影院| 欧美在线亚洲| 91tv亚洲精品香蕉国产一区| 精品国产午夜肉伦伦影院| 欧美亚洲专区| 日韩视频1区| 中文一区一区三区免费在线观| 婷婷亚洲成人| 久久中文字幕av| av资源亚洲| 精品黄色一级片| 国产日韩欧美一区二区三区| 日韩三级视频| 日本欧美在线| 日韩美女精品| 日韩av一区二区在线影视| 亚洲精品九九| 日韩欧美中文字幕一区二区三区| 国产h片在线观看| 国产欧美另类| 国产精品www994| 欧美国产三级| 国产精品成人自拍| 日韩激情一区二区| 日本中文字幕一区二区视频| 亚洲日产国产精品| 日本v片在线高清不卡在线观看| 青青青免费在线视频| 久久国产三级精品| 国产亚洲欧美日韩在线观看一区二区| 视频二区不卡| 精品99久久| 精品欠久久久中文字幕加勒比| 久久国产精品亚洲77777| 国产精品99视频| 日本久久精品| 亚洲天堂av资源在线观看| 国产一区二区精品| 石原莉奈在线亚洲三区| 亚洲人成亚洲精品| 国产日韩欧美在线播放不卡| 国产精品v一区二区三区| 九九九精品视频| 日韩激情一区| 狠狠爱www人成狠狠爱综合网| 精品国产亚洲一区二区三区在线| 激情91久久| 亚洲一区免费| 综合激情网站| 国产乱子精品一区二区在线观看| 在线视频观看日韩| 日韩伦理福利| 久久伦理在线| 免费看日韩精品| 国产欧美激情| 成人在线视频免费| 欧美日韩中文一区二区| 亚洲精品1区2区| 日韩精品91亚洲二区在线观看| 偷拍欧美精品| 日韩精品一二三四| 国产日韩免费| 久久精品国产亚洲aⅴ| 日韩精品诱惑一区?区三区| 婷婷久久一区| **爰片久久毛片| 免费观看亚洲| 一区视频在线| 欧美久久香蕉| 中文在线а√天堂| 久久国产66| 久久99蜜桃| 欧洲激情综合| 国产欧美自拍| 久久中文字幕av| 日本免费一区二区视频| 激情中国色综合| 99视频在线精品国自产拍免费观看| 日韩和的一区二在线| 亚洲一级二级| 日本成人在线不卡视频| 98精品视频| 狠狠爱成人网| 美女国产一区二区三区| 国产高清一区| 国产精品高清一区二区| re久久精品视频| 欧美日韩亚洲三区| 亚洲va中文在线播放免费| 亚洲97av| 午夜精品成人av| 日韩av电影一区| 国产网站在线| 综合激情视频| 日韩一区三区| 国产一区 二区| 1024精品久久久久久久久| 日本中文字幕一区二区视频| 免费福利视频一区二区三区| 亚洲午夜国产成人| 伊人网在线播放| 亚洲精品乱码| 欧美日韩精品一区二区视频| 欧美视频一区| 在线观看免费一区二区| 精品视频在线观看网站| 色综合视频一区二区三区日韩| 视频一区中文字幕精品 | 欧美日韩亚洲三区| 日韩大片在线观看| 91精品国产自产精品男人的天堂| 只有精品亚洲| 98精品视频| 国产欧美日韩综合一区在线播放| 国产日韩欧美中文在线| 九一国产精品| 成人日韩av| 日本欧美大码aⅴ在线播放| 欧美在线影院| 日韩深夜视频| 久久av网站| 日韩国产在线观看一区| 99国产精品久久久久久久| 荡女精品导航| 日韩av中文在线观看| 亚洲欧美日韩国产一区|