1.一种高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)制备双网络水凝胶作为原始双网络水凝胶;
2)将苯胺加入盐酸溶液中,制得盐酸/苯胺溶液;将过硫酸铵加入盐酸溶液中,制得盐酸/过硫酸铵溶液;
3)取步骤1)制备的双网络水凝胶裁切后,浸泡在盐酸/苯胺溶液中;取出浸泡后的水凝胶再浸泡在盐酸/过硫酸铵溶液中;取出浸泡后的长条状水凝胶再浸泡在八水合氧氯化锆溶液中,即完成;
步骤1)中双网络水凝胶的制备方法包括将海藻酸钠加入氯化钠水溶液中,搅拌溶解混合均匀后,依次加入丙烯酰胺单体、引发剂、交联剂,冰浴搅拌,脱气,交联,制得原始双网络水凝胶;
氯化钠水溶液浓度为2~3wt%;海藻酸钠与氯化钠水溶液的质量体积用量比为(0.05~0.2):10;
步骤3)中八水合氧氯化锆溶液的摩尔浓度为0.05~0.5mol/L,浸泡时间为6~12h。
2.如权利要求1所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤3)中取步骤
1)制备的双网络水凝胶裁切成1mm×3mm的长条状。
3.如权利要求2所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,氯化钠水溶液浓度为3wt%。
4.如权利要求3所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,海藻酸钠与氯化钠水溶液的质量体积用量比为0.1:10。
5.如权利要求4所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,丙烯酰胺单体与海藻酸钠的质量用量比为(10~48):1;引发剂为过硫酸铵,丙烯酰胺与过硫酸铵的质量用量比为(80~120):1;交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺,丙烯酰胺与N,N‑亚甲基双丙烯酰胺的质量用量比为(1200~2400):1;搅拌温度为0~3℃,搅拌速度为50~150rpm,加入丙烯酰胺单体搅拌混合的时间为30~60min,加入引发剂的搅拌混合时间为2.5~3.5h,加入交联剂搅拌混合的时间为10~20min;脱气时间为10~20min,交联时间为1~2h。
6.如权利要求5所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,丙烯酰胺单体与海藻酸钠的质量用量比为24:1;引发剂为过硫酸铵,丙烯酰胺与过硫酸铵的质量用量比为
120:1;交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺,丙烯酰胺与N,N‑亚甲基双丙烯酰胺的质量用量比为1600:1;搅拌温度为0℃,搅拌速度为120rpm,加入丙烯酰胺单体搅拌混合的时间为
40min,加入引发剂的搅拌混合时间为3h,加入交联剂搅拌混合的时间为15min;脱气时间为
12min,交联时间为1h。
7.如权利要求1~6任一项所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤
2)中盐酸水溶液的摩尔浓度为0.9~1.5mol/L;盐酸/苯胺溶液中苯胺与盐酸水溶液的体积比为(0.9~1.1):20;盐酸/过硫酸铵溶液中过硫酸铵与盐酸水溶液的质量体积比为(0.9~
1.4):20;过硫酸铵与苯胺的物质的量之比0.4~0.6:1。
8.如权利要求7所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤2)中盐酸水溶液的摩尔浓度为1.2mol/L;盐酸/苯胺溶液中苯胺与盐酸水溶液的质量体积比为1.0:20;
盐酸/过硫酸铵溶液中过硫酸铵与盐酸水溶液的质量体积比为1.1:20;过硫酸铵与苯胺的物质的量之比0.5:1。
9.如权利要求8所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,步骤3)中将长条状水凝胶在0~3℃条件下,在盐酸/苯胺溶液中浸泡2~3h,在盐酸/过硫酸铵溶液中浸泡5~7h。
10.如权利要求9所述的高导电双网络水凝胶的制备方法,其特征在于,每8个长条状水凝胶浸泡在装有20ml盐酸/苯胺溶液或盐酸/过硫酸铵溶液直径为8.5cm的培养皿中,0℃条件下分别浸泡3h或6h;八水合氧氯化锆溶液的摩尔浓度为0.1mol/L,浸泡时间为12h。
11.一种高导电双网络水凝胶,其特征在于,由如权利要求1~10任一项所述的制备方法制备而成。
12.一种如权利要求11所述的高导电双网络水凝胶的应用,其特征在于,应用于制作传感器。
13.如权利要求12所述的高导电双网络水凝胶的应用,其特征在于,所制作的传感器应用于作为可穿戴设备传感元件。