木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶的制备及其性能

  目的  由木质素加工制备高分子复合材料,可以提高可再生木质素资源的高附加利用价值。若将木质素引入水凝胶中,不仅可以实现水凝胶中化石原料的有效替代,还可以提高水凝胶的强度,并赋予水凝胶多种优异性能。  方法  在碱性条件下,以木质素磺酸钠为原料,结合单宁酸,通过Fe3+的原位还原作用,以过硫酸铵为引发剂,制备了一种多功能木质素磺酸钠@单宁酸–聚丙烯酸（TA@SL-PAA）水凝胶。通过红外光谱仪、扫描电子显微镜证明了单宁酸成功包覆在木质素磺酸钠的表面,并采用质构仪、固体紫外分光光度计、电导率仪等对水凝胶的机械性能、抗紫外性、导电性和自愈合性等进行了分析。  结果  单宁酸成功负载在木质素磺酸钠上,形成木质素磺酸钠@单宁酸（TA@SL）复合物,以此为原料制备的木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶具有良好的机械性能,在最佳条件下,其断裂伸长率可达约1 700%,抗压强度可达275 kPa。该水凝胶在具有较高透明度的同时还具有有效的紫外屏蔽效果,紫外吸收能力可达100%。此外,由于木质素磺酸钠和金属离子的存在,使得该水凝胶还具有优异的黏附性、自愈合能力、导电性能和高灵敏度等。值得一提的是,利用该水凝胶的传感特性来制备水凝胶电极,可以有效地捕捉到稳定的肌电图与心电图信号。  结论  由于木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶具有良好的机械性能、导电性和自愈合性等特征,使其在传感器、商业电极和可穿戴电极等领域有着巨大的应用潜力。