纤维素基导电水凝胶的合成及其结构性能表征

梁祥涛¹，瞿冰¹，肖惠宁²，何北海¹，钱丽颖¹

1. 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室2. Department of Chemical Engineering,University of New Brunswick,Fredericton

摘 要：以离子液体（氯化-1-丁基-三甲基咪唑,BMIMCl）溶解微晶纤维素（MCC）,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂形成的纤维素水凝胶为基体,同时吡咯（Py）作为导电聚合物单体,制备了纤维素基导电水凝胶。对MCC/PPy复合导电水凝胶的化学结构和表面形貌进行了表征,研究了该导电水凝胶的导电性、溶胀性能和热稳定性。结果表明,PPy与MCC水凝胶形成了具有半互穿网络结构的导电水凝胶,该水凝胶表面呈蜂窝状;其电导率数量级可达10-4¹0-3,且对甲苯磺酸钠掺杂可大幅提高其电导率;随着MCC浓度的增加,纤维素水凝胶的平衡溶胀率呈下降趋势,所得导电水凝胶的溶胀率比纯纤维素水凝胶的溶胀率略有下降,但仍能维持500%的水平;此外,该导电水凝胶的热稳定性较纯MCC水凝胶有所下降。

关键词：离子液体;微晶纤维素;聚吡咯;导电水凝胶;