酶催化交联可控制备氧化石墨烯/天然高分子纳米复合水凝胶及其应用

发布时间：2021-04-05 20:05

　　石墨烯基纳米复合水凝胶是指一类将石墨烯及其衍生物类纳米材料结合到水凝胶中所制备出的杂化水凝胶,该类水凝胶具有单一水凝胶材料所不具备的新性能,如高的机械强度、良好的热性能和近红外光（NIR）热响应性能等,在药物缓释、生物传感器、水净化处理、微流体开关、超级电容器、组织工程、生物仿生材料及催化剂载体等多项领域展现出了广阔的应用前景。石墨烯基纳米复合水凝胶通常是通过自组装法、溶液法或原位聚合法制备,但是由于石墨烯分子间较强的范德华力和疏水相互作用导致其易在溶液中发生团聚,制备的复合水凝胶内部各成分易分布不均。制备过程中残留的有毒单体、溶剂、交联剂等各组分会降低制备的水凝胶的生物相容性。因而这些方法制备的石墨烯基纳米复合水凝胶无论是作为药物释放载体,还是水净化处理材料,都存在不可忽视的弱点。酶催化交联法可以在温和的条件下通过强共价键催化交联聚合物形成水凝胶,反应速率快,具有高的化学选择性、区域选择性和立体选择性。辣根过氧化酶（HRP）由于其高活性和高稳定性被广泛应用于酶催化交联法制备水凝胶。将温敏性水凝胶与光热响应的石墨烯类材料复合制备的光热响应性纳米复合水凝胶以NIR作为智能响应控制开关,是... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同条件下超分子水凝胶形成机理示意图

第 1 章 绪论链，制备了具有可逆转变的自愈合超分子水凝胶。该料、废水等领域具有潜在的应用前景。合法制备石墨烯基纳米复合水凝胶法是指将单体、石墨烯和交联剂（或催化剂）等均匀使反应单体经过原位聚合形成交联结构，经过其他后复合水凝胶。原位聚合法合成的纳米复合水凝胶不易生物毒性，因此不宜作为药物控释载体应用。Tang一种聚氨酯丙烯酸/聚丙烯酰胺（Na2SO4-aPUA/PAA具有较高的拉伸性（>1000%）、较好的导电性和粘性000 次充放电循环，电容保持率为 91.5%，电化学性拉伸超级电容器的理想材料。

第 1 章 绪论应用领域的成为一种理想电极材料。Du 等[44]报道了聚苯胺（PANI）修饰的石墨烯水凝胶（OGH）薄膜作为柔性固态超级电容器（SCs）的独立电极。该 PANI改性的 OGH 水凝胶薄膜具有高的柔韧性、高的导电性和机械鲁棒性。基于 PANI修饰的 OGH 固态 SCs 非常灵活，且具有高达 530F/g 的比电容量，在电流密度为 10A/g 时仍能保持原始值的 80%达到 10 000 次的充放电周期。因此，进一步表明改性的 OGH 凝胶薄膜为独立电极制备的柔性固态 SC 具有作为储能器件的潜在应用前景。Wang 等[45]报道了一种由大量氧官能团的石墨烯片制备出层状多孔富氧石墨烯水凝胶（LGH），并证实了其具有优异的超容性能。非对称超级电容器（ASC）以 LGH 水凝胶作为组装的正极材料，再以吸附蒽醌材料的石墨烯纳米复合水凝胶为负电荷材料，该装置的储能能力在功率密度为 0.9 kW kg-1时可高达 31.5 Wh kg-1。


本文编号：3120020