纤维素基凝胶材料在储能领域的研究进展

从纤维素的结构入手,综述了纤维素基凝胶材料特有的层级结构、双亲性、环保等特点.重点阐述了纤维素基凝胶材料在电池及超级电容器领域的研究现状,分析了两种用于电池电极的凝胶材料,其中以纤维素为骨架的凝胶材料廉价、机械性能佳,碳气凝胶材料则在导电性、能量密度等方面表现优异.基于纤维素及其衍生物制得的凝胶聚合物电解质及粘结剂具有...     

纳米纤维素基水凝胶的制备及其在传感器中的应用进展

随着国家“双碳”战略的提出，可持续、可再生的原材料正在受到广泛的关注。作为地球上分布广泛的天然资源，纳米纤维素具有可再生、可生物降解、较好的热稳定性等特性。纳米纤维素表面富含的羟基使其成为制备水凝胶的理想材料。重点介绍了几种热门的纳米纤维素基水凝胶的制备方法，及其在传感器中的应用。研究表明，目前纳米纤维素基水凝胶的制备已存在相对环境友好的生产方法，纳米纤维素基水凝胶的传感性能在力学性能、灵敏度、稳定性、回收率等方面表现出优于通过常规传统材料制备的传感器，在解决成本问题后具有广阔的使用前景。     

纤维素基水凝胶的研究进展

纤维素是世界上最丰富的天然、可再生以及可生物降解的高分子材料，在化工、材料等领域有广泛的应用。本文主要对近几年来纤维素基水凝胶的研究进展进行了归纳总结。首先，介绍了纤维素基水凝胶的研究背景。其次，列举了纤维素水基凝胶的交联方法，主要有物理交联与化学交联。其中物理交联有氢键交联、疏水性交联、离子交联等，化学交联则是酯化交联、迈克尔加成、自由基共聚合、动态共价键交联等。最后，重点介绍了纤维素基水凝胶在可降解性、生物医学性、亲水性、吸附性、导电性等领域方面的应用。此外，对于纤维素基水凝胶材料在高机械性和产业化制备等方面的发展进行了展望。     

木质纤维素气凝胶的制备及性能表征的研究

纤维素是自然界中储量最为丰富的一种天然高分子,纤维素气凝胶作为无机气凝胶和合成聚合物气凝胶之后的第三代气凝胶,兼具绿色可再生的纤维素材料和多孔气凝胶材料的优点,成为纤维素材料研究与应用的一个热点。本文内容包括木质纤维素的提取、碱性溶剂(尿素/NaOH)的溶解、纤维素气凝胶的制备与表征,包括sol-gel的形成、冷冻干燥工艺的制定、SEM、FTIR、BET等性能的测试表征,对木质纤维素气凝胶用MTMS硅烷进行疏水改性,对纤维素气凝胶在物流、港口行业应用的展望。     

生物质基碳气凝胶的研究进展

碳气凝胶是一种新型的纳米多孔碳材料,具有孔隙率高、比表面积大、导电性能优良、耐高温等优点,在催化剂载体、电容器及吸附材料等领域具有广阔的应用前景。与传统的碳气凝胶相比,生物质基碳气凝胶具有前驱体环保可再生的优势,可为生物质高值化、功能化利用提供新思路。本文在简单介绍生物质基碳气凝胶制备过程（包括溶胶-凝胶化、干燥、炭化）的基础上,重点介绍了3类来自不同生物质前驱体（植物纤维素、细菌纤维素和具有三维多孔结构的植物本身）碳气凝胶的制备方法,并对碳气凝胶及其复合材料在催化剂载体、吸附材料、超级电容器、锂离子电池方面的应用进行了综述,最后对生物质基碳气凝胶的研究方向和发展前景进行总结和展望。     

木质纤维素复合生物质薄膜材料的功能化应用研究进展

为了解决传统石油基高分子薄膜不可降解等问题,纤维素、淀粉、壳聚糖等生物质薄膜材料因其具有绿色可降解性等优点而备受关注并展现出良好的发展前景。但生物质薄膜往往存在强度低、耐水性差等问题,限制了其进一步发展及功能化应用。本文综述了以木质纤维素作为添加剂增强生物质薄膜的力学强度、防水性、紫外屏蔽等性能的研究进展,重点探讨了不同结构性质的木质素和不同尺度的微纳米木质纤维素对生物质薄膜性能的影响,并进一步综述了木质纤维素复合生物质薄膜材料在包装材料、电极材料以及催化材料领域中的功能化应用研究进展。分析并展望了木质纤维素复合生物质薄膜在制备及功能化方面的优势、不足以及发展方向,以期为采用木质纤维素改良生物质薄膜的研究提供借鉴。     

纤维素基碳气凝胶研究进展

介绍了纤维素碳气凝胶原材料的主要来源及各原材料的特点,重点举例阐述可直接利用型纤维素制备纤维素基碳气凝胶材料的不同工艺方法,综合分析了纤维素基碳气凝胶作为多功能材料的一些前沿的应用研究。总结了该领域存在的挑战并展望了纤维素基碳气凝胶的发展前景。     

导电水凝胶的制备及应用研究进展

导电水凝胶是一类将亲水性基质和导电介质有机结合的新型水凝胶,具有较高的柔韧性、可调的力学性能和优异的电化学性能,在柔性电子设备等领域具有广阔的应用前景。本文综述了导电水凝胶材料的研究前沿和动态,介绍了导电水凝胶的分类及制备方法,讨论了导电水凝胶的结构设计与性能,重点阐述了导电水凝胶材料的应用研究进展,归纳了导电水凝胶材料面临的问题与挑战,并展望了导电水凝胶材料的发展趋势,指出采用天然可再生资源为原料开发具有高导电性、力学性能稳定、耐极端温度、生物相容性和生物可降解的导电水凝胶将成为下一步研究重点,同时优化柔性电子装置、提高器件输出稳定性也将成为重要的研究方向之一。导电水凝胶的制备及应用研究将促进柔性电子功能材料领域的快速发展。     

纳米纤维素复合相变储能气凝胶制备进展

超轻质材料气凝胶具有超低密度、高比表面积等性能,是高分子材料领域的研究热点之一.综述了纤维素气凝胶的制备、纤维素复合相变储能材料的制备等.纳米纤维素特殊的物性及其模板效应,以纳米纤维素为软模板,自组装制备纳米纤维素复合相变储能气凝胶.探讨了纳米纤维素复合相变储能气凝胶的应用趋势.     

新型水凝胶基伤口敷料的研究进展

从结构特点、制备方法和性能效果等方面，综述了具有应用潜力的水凝胶基伤口敷料在近年来的国内外研究进展，包括海藻酸盐、壳聚糖、明胶、纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙二醇，并对水凝胶基敷料的未来发展进行了展望。     

自愈合凝胶在柔性传感器中的应用研究进展

自愈合凝胶具有优异的机械性能、良好的生物相容性和延长材料使用寿命功能等特性,已广泛应用在电子皮肤、柔性机器人、可穿戴设备等方面。凝胶基质结构的可调性和导电材料选择的多样性也为制备具有不同功能的柔性传感器提供了可能。该文根据交联方式、功能性类型、愈合方式和胶凝剂相对分子质量大小4种分类方式将自愈合凝胶进行了分类,并详细介绍了各种自愈合凝胶的成胶机制和性能特点。综述了自愈合凝胶在柔性传感器中力学、光电和生物方面的国内外研究现状。最后,讨论了该研究领域仍存在的问题,并对其未来发展前景及方向进行了简要展望。     

聚氯乙烯基超疏水材料的制备及应用研究进展

聚氯乙烯（PVC）是世界上应用最广泛的塑料之一,因其具有化学和机械特性优异、廉价易得等优点而广泛应用于医疗器械制造、建筑、食品和电子等行业。PVC对水的接触角为90°,而在生物医学和金属防腐蚀等领域的应用中,需要PVC达到超疏水性能。因此,PVC基超疏水材料的需求也变得愈加迫切。本文综述了聚氯乙烯基超疏水材料的分类、制备方法和应用领域,对比了不同种类、不同制备方法的聚氯乙烯基超疏水材料的疏水性能优劣,总结出目前该领域的一些问题,主要包括制备工艺仅限于实验室操作、材料的耐磨耐久性及机械强度有待考察等,并指出该领域的发展方向：(1)开发简单、环保、低成本的大规模制备工艺;(2)克服PVC材料热、光稳定性差的弱点,发扬其耐腐蚀性好、机械强度高的优点,进一步扩大材料的应用范围。     

动力锂离子电池复合隔膜研究进展

介绍了锂离子电池隔膜的主要作用及性能,阐述了复合隔膜主要制备方法中共挤复合、涂覆、热轧、非织造和凝胶填充复合工艺方法。针对动力锂离子电池对隔膜耐热性、电解液浸润性及力学性能等方面较高的要求,对3层共挤隔膜、涂覆膈膜、热轧复合隔膜、静电纺丝复合隔膜及凝胶填充复合隔膜的研究成果进行了综述,并讨论了此类复合隔膜的特点和在电池中的应用情况。最后,对隔膜产品的发展前景进行了展望。     

互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的研究进展

综述了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的国内外研究现状;阐述了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的制备方法、原料、配方、性能以及现场应用效果;同时指出了互穿聚合物网络凝胶调剖堵水剂的发展趋势。研究成果对改善高含水油田注水开发效果具有一定的参考价值和指导意义。     

抗冻水凝胶的制备及其在柔性电子领域的应用

水凝胶具有优异的柔韧性、离子运输性和可调的机械性,在柔性电子领域具有广阔的应用前景,然而,水凝胶电子器件在严寒气候下容易冻结失效,严重限制了其在低温环境下的应用潜力,通过向水凝胶中引入低温防护剂可以赋予水凝胶抗冻性能,拓宽水凝胶电子器件的工作温度。该文从溶质离子、离子液体、有机溶剂以及抗冻蛋白改性水凝胶4个方面,综述了近年来抗冻水凝胶的制备方法和抗冻机理,阐述了抗冻水凝胶在超级电容器、传感器和电池等柔性电子领域的应用进展,归纳了抗冻水凝胶电子材料面临的问题与挑战,并展望了抗冻水凝胶电子材料的发展趋势,指出以天然可再生资源为原料开发具有优异机械性能、电化学性能、生物无毒性、生物相容性和生物可降解的抗冻水凝胶成为下一步研究重点,同时设计优化柔性电子装置、提高器件安全可靠性和输出稳定性也将成为重要的研究方向之一。抗冻水凝胶的制备及其应用研究将促进柔性电子功能材料领域的快速发展。     

抗冻水凝胶的制备及其在柔性电子领域的应用

水凝胶具有优异的柔韧性、离子运输性和可调的机械性,在柔性电子领域具有广阔的应用前景.然而,水凝胶电子器件在严寒气候下容易冻结失效,严重限制了其在低温环境下的应用潜力.向水凝胶中引入低温防护剂可以赋予水凝胶抗冻性能,拓宽水凝胶电子器件的工作温度.该文从溶质离子、离子液体、有机溶剂以及抗冻蛋白改性水凝胶4个方面,综述了近年...     

The microstructure and durability of fly ash-based geopolymer concrete: A review

Fly ash-based geopolymer concrete (FABGC) is a type of environment-friendly building material that displays remarkable mechanical properties and durability. It has the potential for extensive application in the field of civil engineering. This paper considers the related research on the microstructure and durability of FABGC to systematically summarize the results on its alkali-activated reaction, pore structure, and interface characteristics. The degradation mechanisms of FABGC in various corrosive environments are analyzed, and the factors that affect its microstructure and durability are discussed. It is observed that aluminosilicate gel produced by the alkali-activated process of FABGC has an optimizing effect on the pore structure and interfacial transition zone. An effective development of the microstructure can improve the durability of FABGC to a certain extent. At present, there is no consensus on the research conclusions on the microstructure and durability of FABGC. Therefore, further research is required.     

Gel polymer electrolyte with semi-IPN fabric for polymer lithium-ion battery

A new type of semi-IPN gel electrolyte was prepared by thermal polymerization in this article. At first, the crosslinkable PEG200 (MXPEG) was prepared by condensation reaction, then the crosslinkable components were blent with PMMA and heated under vacuum to form polymer blends with semi-IPN fabric. Differential scanning calorimetry and X-ray diffraction spectroscopy were used to investigate the thermal properties and crystalline/amorphous structure of the prepared polymer blends. With semi-IPN fabric, they present amorphous absolutely. For semi-IPN gel electrolyte, the mechanical and the electrochemical properties are varied with the quantity of absorbed liquid electrolyte. Ion-conductivity behavior for semi-IPN gel electrolyte measured by means of AC impedance spectrum showed that the best data was 1.62 × 10⁻³S cm⁻¹ at room temperature, and Arrhenius-type relationship was obeyed in the temperature dependence of ionic conductivity. In addition, the electrochemical stability window of the semi-IPN gel electrolyte was 4.6 V. All the properties showed that the prepared semi-IPN gel electrolyte was expected to have applications of electrolyte for lithium-ion polymer secondary batteries. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012