本發(fā)明屬于導電水凝膠的制備領(lǐng)域，具體涉及一種纖維素基導電水凝膠的制備方法。

背景技術(shù)：

導電高分子水凝膠結(jié)合了水凝膠獨特的性能和導電高分子優(yōu)異的電學和光學性能,在保持尺寸穩(wěn)定性的前提下，可以具有不同的電導率區(qū)間，因此可以應用于生物醫(yī)藥、組織工程材料和生物傳感器等領(lǐng)域。近年來,具有良好生物相容性、無毒、環(huán)境友好,并具有較多活性基團的天然高分子逐漸成為制備導電水凝膠的理想材料。但是天然高分子的力學性能往往較差。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，可以通過物理交聯(lián)和化學交聯(lián)的方法形成水凝膠。由于纖維素具有很強的分子內(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用。

現(xiàn)有的導電水凝膠電導率差，溶脹性和熱穩(wěn)定性不能滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種纖維素基導電水凝膠的制備方法，制備的水凝膠導電性好，熱穩(wěn)定性好。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種纖維素基導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，恒溫100 ℃反應12h，然后加入N,N-亞甲基雙丙烯酰胺和過氧苯甲酰，于80 ℃油浴下反應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-聚吡咯復合水凝膠，即纖維素基導電水凝膠。

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、過氧苯甲酰的質(zhì)量比為10∶80∶10∶1。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明以氯化-1-丁基-3-甲基咪唑為溶劑，制備了一種新型的纖維素基導電水凝膠，該纖維素基導電水凝膠具備均一、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導電性、溶脹性和熱穩(wěn)定性性能優(yōu)異，電導率可達到10^-4 -10^-3 S/cm，制備的纖維素基導電水凝膠具有優(yōu)異的溶脹性能,其平衡溶脹率可達到500%左右。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。

實施例1

一種纖維素基導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，恒溫100 ℃反應12h，然后加入N,N-亞甲基雙丙烯酰胺和過氧苯甲酰，于80 ℃油浴下反應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-聚吡咯復合水凝膠，即纖維素基導電水凝膠。

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、過氧苯甲酰的質(zhì)量比為10∶80∶10∶1。