本發(fā)明屬于導(dǎo)電水凝膠的制備領(lǐng)域，具體涉及一種纖維素基導(dǎo)電水凝膠的制備方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電高分子水凝膠結(jié)合了水凝膠獨(dú)特的性能和導(dǎo)電高分子優(yōu)異的電學(xué)和光學(xué)性能,在保持尺寸穩(wěn)定性的前提下，可以具有不同的電導(dǎo)率區(qū)間，因此可以應(yīng)用于生物醫(yī)藥、組織工程材料和生物傳感器等領(lǐng)域。近年來(lái),具有良好生物相容性、無(wú)毒、環(huán)境友好,并具有較多活性基團(tuán)的天然高分子逐漸成為制備導(dǎo)電水凝膠的理想材料。但是天然高分子的力學(xué)性能往往較差。纖維素具有良好的生物相容性,并可生物降解，其分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基等官能團(tuán)，可以通過(guò)物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)的方法形成水凝膠。由于纖維素具有很強(qiáng)的分子內(nèi)和分子間氫鍵以及緊密堆砌的晶體結(jié)構(gòu)，難以在普通溶劑中溶解，這限制了纖維素的應(yīng)用。
現(xiàn)有的導(dǎo)電水凝膠電導(dǎo)率差，溶脹性和熱穩(wěn)定性不能滿足要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種纖維素基導(dǎo)電水凝膠的制備方法，制備的水凝膠導(dǎo)電性好，熱穩(wěn)定性好。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種纖維素基導(dǎo)電水凝膠的制備方法，包括以下步驟：
（1）純微晶纖維素水凝膠的制備: 將微晶纖維素溶解于氯化-1-丁基-3-甲基咪唑中，通N2保護(hù)，恒溫100 ℃反應(yīng)12h，然后加入N,N-亞甲基雙丙烯酰胺和過(guò)氧苯甲酰，于80 ℃油浴下反應(yīng)24h，得到微晶纖維素水凝膠，將微晶纖維素水凝膠取出，浸入去離子水中，磁力攪拌，每12h換一次水，攪拌60h，即得純微晶纖維素水凝膠；
（2）將步驟（1）得到的純微晶纖維素水凝膠浸泡在濃度均為0.5mol/L 的FeCl3 和對(duì)苯磺酸鈉的混合溶液中，浸泡24h，取出后將凝膠浸入0.15 mol/L 的吡咯水溶液中，用HCl 調(diào)節(jié)溶液的pH 值在6.0-6.5 之間，在冰浴下反應(yīng)6 h，真空抽濾，用去離子水洗滌得到的水凝膠后，將水凝膠冷凍干燥，得到微晶纖維素-聚吡咯復(fù)合水凝膠，即纖維素基導(dǎo)電水凝膠。
上述步驟（1）中微晶纖維素、氯化-1-丁基-3-甲基咪唑、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)氧苯甲酰的質(zhì)量比為10∶80∶10∶1。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明以氯化-1-丁基-3-甲基咪唑?yàn)槿軇?，制備了一種新型的纖維素基導(dǎo)電水凝膠，該纖維素基導(dǎo)電水凝膠具備均一、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性、溶脹性和熱穩(wěn)定性性能優(yōu)異，電導(dǎo)率可達(dá)到10-4 -10-3 S/cm，制備的纖維素基導(dǎo)電水凝膠具有優(yōu)異的溶脹性能,其平衡溶脹率可達(dá)到500%左右。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種纖維素基導(dǎo)電水凝膠的制備方法，包括以下步驟：
（1）純微晶纖維素水凝膠的制備: 將微晶纖維素溶解于氯化-1-丁基-3-甲基咪唑中，通N2保護(hù)，恒溫100 ℃反應(yīng)12h，然后加入N,N-亞甲基雙丙烯酰胺和過(guò)氧苯甲酰，于80 ℃油浴下反應(yīng)24h，得到微晶纖維素水凝膠，將微晶纖維素水凝膠取出，浸入去離子水中，磁力攪拌，每12h換一次水，攪拌60h，即得純微晶纖維素水凝膠；
（2）將步驟（1）得到的純微晶纖維素水凝膠浸泡在濃度均為0.5mol/L 的FeCl3 和對(duì)苯磺酸鈉的混合溶液中，浸泡24h，取出后將凝膠浸入0.15 mol/L 的吡咯水溶液中，用HCl 調(diào)節(jié)溶液的pH 值在6.0-6.5 之間，在冰浴下反應(yīng)6 h，真空抽濾，用去離子水洗滌得到的水凝膠后，將水凝膠冷凍干燥，得到微晶纖維素-聚吡咯復(fù)合水凝膠，即纖維素基導(dǎo)電水凝膠。
上述步驟（1）中微晶纖維素、氯化-1-丁基-3-甲基咪唑、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)氧苯甲酰的質(zhì)量比為10∶80∶10∶1。