作為一種(zhǒng)綠色可裡現持續的新興材料,纖維素基離子凝膠在儲能(néng)裝備和可穿戴設備等舊弟領域具有巨大潛力。然而,目前開(人好kāi)發(fā)的纖維素基離子凝膠制備步驟複雜且機械很熱性能(néng)較差,限制了其在實際場景中的應用雜相。因此,開(kāi)發(fā)出具有多功能(妹們néng)性,優異機械性能(néng)及易于制造的纖維素基離子凝膠仍是一項暗們巨大挑戰。
近日,天東師津大學(xué)和加拿大滑鐵盧大學(x工路ué)的研究團隊聯合研究利用離子液體(IL)部分溶解纖維素納米晶(外女NCC)和聚合物網絡結合的策略,制備了具有強機械性能(néng),形狀劇的記憶功能(néng),熱響應剛性及導電畫厭性轉變的纖維素納米晶離子凝膠。
具體來說(shuō),I就商L中的離子能(néng)夠破壞NCC内部氫船我鍵,將(jiāng)NCC溶解成謝靜(chéng)纖維素分子鍊。通過(guò)控制IL處理NCC的溫度和時個兵(shí)間,可得到(dào)部分溶答錯解的NCC (PS-NCC)。PS-NCC你裡具有多尺度的結構:分子尺度上的被(bè市請i)溶劑化的纖維素分子鍊,以及納米尺度上的未被(bè遠門i)溶解的具有高度結晶的區域。且PS-NCC 在IL中具有良好內這(hǎo)的分散性,使得PS-NCC在離子凝膠中的負載量可以高達 60 w歌們t%。所構建的PS-NCC離子凝膠具有優異的機械性能(néng),可以實現拿議高楊氏模量(44 MPa),強韌性(~34 kJm-2)和高拉伸性(~870 %),與其他已報道(快舞dào)的纖維素基離子凝膠相比具有明顯優勢。
&nbs個新p; PS-NCC離子凝膠還(hái)具有熱響應的剛性及筆光導電性可變功能(néng),能(néng)夠組裝成(chéng)熱響一綠應抓手以及溫度報警裝置。并且該離子凝膠的前驅體溶液具有剪切變稀特性,能(n事熱éng)夠利用3D打印出複雜的圖案和結構。此外,離子凝膠中的嗎高IL可以通過(guò)溶劑交換來實現回收,且離子凝膠可跳媽以被(bèi)自然環境中的土壤降解,進(jìn)一步豐富了其實用性和可持來女續性。
 森銀; 據悉,該研究以“Multifunctional Nanocrystall鐵短ine Cellulose Ionogels Towar也劇d Tough and Sustainable Materia習我ls”為題發(fā)表在Cell Reports Physical Science我船上。
(來源:高分子科學(xué)前沿)
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