智能石墨烯復合水凝膠的制備與表征

陳玉杰，包 琳， 吳 雯，蔡東榮

(1.嘉興學院材料與紡織工程學院，浙江嘉興 314000;2.嘉興學院設計學院，浙江嘉興 314000; 3.浙江理工大學，浙江杭州 310000)

智能石墨烯復合水凝膠的制備與表征

陳玉杰1，包 琳2， 吳 雯1，蔡東榮3

(1.嘉興學院材料與紡織工程學院，浙江嘉興 314000;2.嘉興學院設計學院，浙江嘉興 314000; 3.浙江理工大學，浙江杭州 310000)

智能水凝膠是一種敏感性材料，能對不同環境的刺激產生相應的變化。實驗以N-異丙基丙烯酰胺為原料，石墨烯為添加劑，N-N’亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，原位聚合得到復合水凝膠。研究了石墨烯濃度、交聯度對吸水速率、膨脹比的影響。結果表明，石墨烯的濃度與吸水速率、膨脹比成反比。同時探討了交聯度對其機械性能的影響，表明交聯度與拉伸強度成反比。通過掃描電鏡觀察其斷面形貌，斷面呈現多孔狀形態。

智能水凝膠 聚 N-異丙基丙烯酰胺 石墨烯

水凝膠是一類在空間上具有三維網狀結構，在水中能夠溶脹并保持大量水分而不能溶解的交聯聚合物[1-3]。由于水能夠以鍵合水、束縛水和自由水等形式存在于高分子網絡中而喪失其流動性，因此，高分子水凝膠在水中能夠始終維持一定的結構形態[4-5]。聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的水凝膠是研究最多的刺激響應系統之一，屬于所謂的智能材料[6]。

當環境溫度在體積相轉變溫度(VPTT)附近變化時，PNIPAM水凝膠的性質會發生突變，基于這種特性，它在藥物的控制釋放、酶的固定化及物質分離提純等方面有著誘人的應用前景[7-9]。……