导电水凝胶中交联剂含量对综合性能的影响

以丙烯酰胺（AM）为基体原料,N, N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBAA）为交联剂,氯化钠（NaCl）为导电填料,采用自由基聚合的方法制备了聚丙烯酰胺（PAM）导电水凝胶,详细探究了交联剂含量对导电水凝胶力学行为和电学行为的影响。分别采用拉伸试验机和电化学工作站等手段对PAM导电水凝胶的力学性能及其导电行为进行了研究。结果表明：随着MBAA含量的增加,导致凝胶断裂伸长率及电导率下降,但回复性能提高。当将其组装成柔性传感器时,制备的导电水凝胶表现出了良好的传感性能（GF=1.76,ε=100%）,并能够有效监测人体手指和膝盖的运动,表明导电水凝胶在人体健康监测领域具有良好的应用前景。     

水凝胶基方型摩擦纳米发电机在公路运输监测中的应用

为实时监测运输过程中产品振动状态,以自制的高强韧聚丙烯酰胺/海藻酸钠双网络(PAM/SA-DN)水凝胶作为电极,弹簧作为触发器,制备水凝胶基方型摩擦纳米发电机(S-TENG),并测试S-TENG在不同振动状态下的输出信号。实验结果表明,PAM/SA-DN水凝胶的拉伸强度达371.4 kPa,断裂伸长率为547%;当振动频率分别为0.5,1.0,2.0 Hz时,S-TENG输出4次峰值电压信号所需时间分别为8.0,4.1,2.1 s;当振幅从10 mm增加到30 mm,输出电压峰值从9.0 V增加到17.5 V。此外,搭建了相关试验平台以模拟汽车通过减速带时的场景。根据输出电压信号,可以实时准确地获取小汽车通过减速带的高度及数量信息。水凝胶基方型摩擦纳米发电机传感器在公路运输监测领域有着很好的应用潜力。     

一种抗冻、可拉伸有机水凝胶的制备及 在柔性应变传感器中的应用

针对导电水凝胶柔性应变传感器在低温环境容易被冻结而发生失效的问题,通过溶剂置换策略制备了一种抗冻、可拉伸的聚多巴胺还原氧化石墨烯/海藻酸钠/聚丙烯酰胺（PDA-rGO/SA/PAM）有机水凝胶。实验结果表明：制得的有机水凝胶具有优异的抗冻性能、良好的机械性能以及灵敏的传感性能。此外,组装的有机水凝胶柔性应变传感器可以检测多种人体运动形式,例如手指弯曲、手腕弯曲、面部微表情等,对未来可穿戴柔性电子产品的发展起到了一定的推动作用。     

CNT/PEI改性织物基摩擦纳米发电机的 制备与性能

为提高摩擦纳米发电机(TENGs)的输出效率与稳定性,利用酰氯化多壁碳纳米管(CNT)与聚乙烯亚胺(PEI)改性以聚酯纤维为主要成分的冰雪绒织物,使CNT与PEI在织物表面进行接枝.实验结果表明:CNT/PEI改性织物表面成功生成了酰胺键,且表面粗糙度显著增加;当CNT质量浓度为0.4 mg/mL时,TENGs表现出了118 V的输出电压以及12.5μA的输出电流,且输出性能稳定.     

新型界面聚合法制备高性能聚酰胺反渗透膜

目的 为减缓界面聚合反应速率,使聚合过程可控,以制备结构和性能稳定的反渗透膜.方法 提出一种新的含缓冲层的自由界面聚合工艺(Buffer Layer Free Interfacial Polymerization,BLIP)来实现聚合速率的控制,研究单体浓度和反应时间对BLIP膜结构和性能的影响,选用硫酸钠(Na2SO4)和氯化钠(NaCl)测试BLIP膜的脱盐性和耐氯性.结果 当间苯二甲胺(m-xylylenediamine,m-XDA)与均苯三甲酰氯(trimesoyl chloride,TMC)质量分数分别为0.6％,0.3％时,BLIP膜对硫酸钠(Na2SO4)和氯化钠(NaCl)的脱盐率最佳,分别为92.55％,83.99％,水通量分别为8.30,9.15 L/(m2·h).当膜在活性氯浓度为l g/L的NaClO溶液中浸泡12h后,Na2SO4和NaCl的脱盐率均保持在72％以上.结论 添加缓冲层提高了TMC在油相的分散均匀性,减缓了界面聚合速率,显著提高了BLIP膜的性能.文中提出了一种新颖、节能、简单的反渗透膜制备工艺,为促进界面聚合工艺的发展提供了新的思路.