離子導體作為可穿戴和柔性電子材料在人機交互、運動檢測和人工智能等方面具有廣闊的應用前景。目前,大多數離子導體是由石油基聚合物制備得到,具有不可降解性或低生物降解性,這不可避免地導致了資源枯竭和廢物積累。迄今為止,研究人員已經開發了一系列具有各種理想性能的天然聚合物離子導體,包括高導電性、耐低溫性、出色的自修復性和黏附性,但將上述性能集中于一種離子導體中仍然是一個挑戰。因此,以可再生、環保和可持續的生物質基聚合物為基礎,制備具有全方位多功能特性的離子導體具有很高的價值。
針對上述問題,曲阜師范大學陳威副教授、李楠副教授和研究生李金燦聯合齊魯工業大學(山東省科學院)生物基材料與綠色造紙國家重點實驗室吉興香教授、于得海副教授在前期研究的基礎上(Chem. Mater. 2023, 35(18), 7814–7824; ACS Appl. Polym. Mater. 2024, 6(1), 180–191; ACS Appl. Polym. Mater. 2023, 5(12), 9974–9986; ACS Appl. Polym. Mater. 2022, 4(8), 5717?5727; Cellulose, 2020, 27(2), 853–865; J. Mater. Chem. C, 2020, 8(3), 900?908),基于1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物/尿素(AmimCl/urea)共熔離子液體設計制備了一系列共熔凝膠。通過鐵離子(Fe3+)、原兒茶醛(PA)和殼聚糖(CS)之間的雙動態鍵交聯,制備出了CS-PA@Fe共熔凝膠。由于AmimCl/urea共熔離子液體以及雙動態鍵交聯網絡的存在,所得到的CS-PA@Fe共熔凝膠表現出優異的離子導電性、超強的抗凍性能、出色的可注射性、良好的黏附性和自修復能力。
圖6 CS-PA@Fe共熔凝膠的抗凍性能
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128434
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