检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2024年第6期43卷 3128-3144页

作者：谢蒙蒙刘健党蕊李美馨林晓婷苏舟王洁西安理工大学印刷包装与数字媒体学院陕西西安710054 西北有色金属研究院陕西西安710016

离子导电水凝胶是一种具有高含水量、可拉伸性和良好生物相容性的高分子聚合物材料,聚合物网络间存在的自由离子使其表现出与人类皮肤非常相似的离子导电方式,在可穿戴传感设备、能量存储器件和生物医疗等应用领域展现出巨大潜力。本文... 详细信息

离子导电水凝胶是一种具有高含水量、可拉伸性和良好生物相容性的高分子聚合物材料,聚合物网络间存在的自由离子使其表现出与人类皮肤非常相似的离子导电方式,在可穿戴传感设备、能量存储器件和生物医疗等应用领域展现出巨大潜力。本文简要介绍了离子导电水凝胶的研究背景与进展,讨论了离子导电水凝胶的制备方式,介绍了离子导电水凝胶在导电性、柔韧性、抗冻保水性、自愈合性、黏附性及生物相容性等功能特性方面的研究进展,分析和阐述了离子导电水凝胶材料相关的应用研究进展。最后,总结了离子导电水凝胶材料在稳定性、环境适应性、多功能协同匹配性等方面存在的问题与挑战,展望了离子导电水凝胶材料的发展趋势及前景,指出开发具有高导电性、极端环境稳定性、自愈合性能及生物可降解性的功能可调控离子导电水凝胶将成为下一步的研究重点,同时结合无线传感网络技术、自供电设备开发无线传感及自供电功能的可穿戴传感系统也将成为重要的研究方向之一。

关键词：水凝胶离子导电自愈合柔性电子

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离子导电凝胶在柔性压力与应变传感器中的应用及研究进展

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材料工程 2024年第9期52卷 58-69页

作者：赵苑尚琼刘现玉陈洁冯辉霞兰州理工大学石油化工学院兰州730050 兰州城市学院化学化工学院兰州730070

柔性压力与应变传感器随着医疗及电子互联领域的发展而受到越来越广泛的关注,其中离子导电凝胶由于具有仿生结构、合适的力学性能和良好的生物相容性等优良的物理化学性能,在柔性电子传感领域显示出了极大潜力。本文综述了离子导电凝胶... 详细信息

柔性压力与应变传感器随着医疗及电子互联领域的发展而受到越来越广泛的关注,其中离子导电凝胶由于具有仿生结构、合适的力学性能和良好的生物相容性等优良的物理化学性能,在柔性电子传感领域显示出了极大潜力。本文综述了离子导电凝胶的分类、制备方法、特点及其在柔性压力与应变传感器中的应用。首先介绍了离子导电凝胶在压力与应变传感器中的传感模式,然后按照导电原理的不同将其分为金属离子凝胶、离子液体凝胶以及聚电解质凝胶三大类,从合成方法、性能特点、改良方法等方面系统介绍了其在压力与应变传感器中的应用及研究进展,分析了其潜在的应用前景和发展趋势。最后,总结了目前存在的挑战并做出了展望,认为离子导电凝胶在智能柔性传感领域仍有着巨大的探索空间和应用潜力。

关键词：离子导电凝胶柔性应变传感器性能应用

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Li_2MnO_3的柠檬酸盐溶胶-凝胶法合成及离子导电性

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无机材料学报 2000年第1期15卷 33-37页

作者：宋秀芹马建峰陈汝芬河北师范大学化学系石家庄050016

以Ｌｉ２ＣＯ３、ＭｎＣＯ３为原料，用柠檬酸盐溶胶凝胶法合成了Ｌｉ２ＭｎＯ３超微粉．对合成的材料进行了ＤＴＡ、ＴＧ、ＸＲＤ和ＴＥＭ等表征，并应用交流阻抗谱技术测定了样品的电导率．结果表明，６５０。Ｃ以上生成Ｌｉ２ＭｎＯ... 详细信息

以Ｌｉ２ＣＯ３、ＭｎＣＯ３为原料，用柠檬酸盐溶胶凝胶法合成了Ｌｉ２ＭｎＯ３超微粉．对合成的材料进行了ＤＴＡ、ＴＧ、ＸＲＤ和ＴＥＭ等表征，并应用交流阻抗谱技术测定了样品的电导率．结果表明，６５０。Ｃ以上生成Ｌｉ２ＭｎＯ３纯相超微粉，粒径在５０nｍ以下．在１８～４００。Ｃ温度范围内，产物烧结体的离子导电率为１０－６～１０－３Ｓ·ｃｍ－１，其电导活化能为４４．８７ｋＪ·ｍｏｌ－１．

关键词： Li2MnO3 超微粉柠檬酸盐溶胶-凝胶法离子导电

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Sn_(0.9)Mg_(0.1)P_2O_7的中温离子导电性(英文)

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物理化学学报 2012年第12期28卷 2893-2897页

作者：王洪涛孙林陈继堂罗春华阜阳师范学院化学化工学院安徽阜阳236041

采用固相法合成了Sn0.9Mg0.1P2O7,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)测试方法对样品进行了表征.粉末XRD结果表明,该样品为单一立方相SnP2O7结构.采用多种电化学方法研究了样品在中温范围内(323-523K)质子和氧离子导电性.样品在湿... 详细信息

采用固相法合成了Sn0.9Mg0.1P2O7,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)测试方法对样品进行了表征.粉末XRD结果表明,该样品为单一立方相SnP2O7结构.采用多种电化学方法研究了样品在中温范围内(323-523K)质子和氧离子导电性.样品在湿润氢气气氛中423K下,电导率达到最大值(5.04×10-2S·cm-1).该样品在氢气气氛中的离子、质子、氧离子和电子迁移数(Nt)分别为0.95-1.00、0.84-0.96、0.04-0.10和0.00-0.05,该样品在氢气气氛中几乎是一个纯离子导体,其中,质子导电为主,同时具有一定的氧离子导电和少量的电子导电.以该样品为燃料电池固体电解质,组装氢气/空气燃料电池,在398、423和448K时最大输出功率密度分别为18.7、27.7和33.9mW·cm-2.

关键词： Sn0 9Mg0 1P2O7 离子导电电解质电导率浓差电池燃料电池

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含聚氧乙烯接枝共聚物－盐络合物的离子导电

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高分子材料科学与工程 1994年第2期10卷 48-52页

作者：刘锦谢洪泉湘潭大学化学系华中理工大学化学系

研究了３种以聚环氧乙烷（ＰＥＯ）为支链的规整接枝共聚物（分别简写为；ＰＳ－ｇ－ＰＥＯ、ＰＭＭＡ－ｇ－ＰＥＯ、ＰＭＡ－ｇ－ＰＥＯ）与盐形成络合物的单阳离子的导电性能。作为一种新型的高分子固体电解质材料，该类络合物的离子... 详细信息

研究了３种以聚环氧乙烷（ＰＥＯ）为支链的规整接枝共聚物（分别简写为；ＰＳ－ｇ－ＰＥＯ、ＰＭＭＡ－ｇ－ＰＥＯ、ＰＭＡ－ｇ－ＰＥＯ）与盐形成络合物的单阳离子的导电性能。作为一种新型的高分子固体电解质材料，该类络合物的离子导电率与接枝共聚物主链结构的种类、支链ＰＥＯ的分子量及含量、盐的种类及浓度有关。ＰＭＡ－ｇ－ＰＥＯ与盐形成的络合物具有良好的成膜性能和离子导电行为，其室温导电率接近１０－４Ｓ·ｃｍ－１，１００℃时可达１０－２Ｓ·ｃｍ－１，是理想的聚合物电解质材料。

关键词：聚环氧乙烷接枝共聚离子导电

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离子导电双网络水凝胶的制备及其传感性能研究

离子导电双网络水凝胶的制备及其传感性能研究

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作者：徐凯文东华大学

学位级别：硕士

水凝胶是一类由处于富水微环境的亲水聚合物链交联所形成的软材料。得益于丰富的化学组成与结构可设计性，水凝胶具有可调的机械性能与功能特性，在组织工程、软体机器人以及柔性传感等领域备受关注。离子导电水凝胶具有离子导电特性，... 详细信息

水凝胶是一类由处于富水微环境的亲水聚合物链交联所形成的软材料。得益于丰富的化学组成与结构可设计性，水凝胶具有可调的机械性能与功能特性，在组织工程、软体机器人以及柔性传感等领域备受关注。离子导电水凝胶具有离子导电特性，有望实现传统电子导体难以实现的高可拉伸、高生物相容性、高透明性等特征。基于离子导电水凝胶的柔性力学传感器近年来得到了飞速发展。然而，离子导电水凝胶基力学传感器的信号可靠性、耐用性以及有效检测范围等，均与导电水凝胶传感材料的网络结构以及机械性能密切相关，然而，离子导电水凝胶普遍存在机械性能不理想等问题。构筑双网络结构的聚合物复合水凝胶能够赋予水凝胶优异的机械性能。双网络结构水凝胶通常采用分步自由基聚合反应制备，由于包含第二单体的溶胀与扩散过程，制备过程繁琐耗时。相比之下，含有物理交联网络的双网络水凝胶不仅能够使得制备过程简单高效，而且伴以合理的组分设计能够获得兼顾机械性能与多功能化特性的复合水凝胶。本论文结合物理交联网络与化学交联网络构筑策略，实现了可控构筑具有优异机械性能和稳定离子导电性能的双网络结构聚合物复合水凝胶，系统研究并探讨了复合水凝胶的组成、结构和力学传感性能。本论文的工作主要分为如下两部分：　　（1）通过溶液共混方法制备了由纤维素纳米纤维物理交联网络与硼砂/聚乙烯醇可逆共价网络所构成的离子导电聚合物复合水凝胶（CBPH）。与纯的硼砂/聚乙烯醇水凝胶（极限强度3.4kPa，断裂韧性44.3kJm-3）相比，CBPH表现出明显增强的机械强度（47.1kPa）和高的断裂韧性（213.9kJm-3）。此外，CBPH中的动态硼酸酯-二醇键有助于CBPH实现自修复，其修复效率可接近60%。得益于其出色的机械性能与较高的离子导电性（0.73Sm-1），CBPH可作为应变传感材料组装柔性可穿戴应变传感器，在0-100%的宽应变范围内显示出高线性灵敏度（GF:1.86），较短的响应时间（lt;240ms）以及稳定的信号反馈，并可用于人体关节运动的实时、快速监测。　　（2）采用冷冻聚合延迟交联的策略，一步制备了聚乙烯亚胺交联网络与聚丙烯酸钾线性网络所构成的半互穿双网络复合水凝胶（SPPH）。SPPH的半互穿网络结构分别由两种不同形成机理的聚合物网络组成，即丙烯酸钾经光引发自由基聚合形成线性聚合物网络，穿插于聚乙烯亚胺与环氧基交联剂开环交联形成的共价交联聚合物网络，从而实现了半互穿网络水凝胶材料的一步形成。冷冻聚合延迟交联过程有效延缓了共价交联网络的形成速度，实现了共价交联网络与自由基聚合网络的高效复合以及两者之间的强界面相互作用。由于具有独特的半互穿网络结构以及链段之间丰富的氢键作用，所制备的SPPH具有高力学强度（1.1MPa）、优异的压缩回弹性以及良好的保水性能（放置10天后保水率约79%）。作为概念性验证，由SPPH所组装的可穿戴电容式压力传感器展现出了高灵敏度（0.165kPa-1），在0-25kPa范围内具有优异的线性响应度以及快速的响应时间（lt;500ms），并能实时监测人体关节动作。

关键词：聚合物复合水凝胶双网络水凝胶离子导电可拉伸柔性力学传感

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离子导电弹性聚合物的制备及其在柔性传感器中的应用

离子导电弹性聚合物的制备及其在柔性传感器中的应用

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作者：贾天夏东华大学

学位级别：硕士

柔性传感器是可监测应变、温度、离子强度等变化的电子器件,并且可以将这些变化转变为可视的电信号。近年来,柔性传感器越来越广泛地应用于人机交互、健康监护、智能传感等领域。传统的基于半导体材料的柔性传感器由于其模量过大且透明... 详细信息

柔性传感器是可监测应变、温度、离子强度等变化的电子器件,并且可以将这些变化转变为可视的电信号。近年来,柔性传感器越来越广泛地应用于人机交互、健康监护、智能传感等领域。传统的基于半导体材料的柔性传感器由于其模量过大且透明度较低,越来越难以满足柔性传感器在舒适度和可视化方面的需求。以离子导电水凝胶和离子导电弹性体为代表的离子导电弹性聚合物能同时具备高延展性、高导电性、高粘附性和高生物相容性等特性,在制备柔性传感器件方面具有更加明显的优势。本文主要围绕以下三个方面展开工作:1.针对现有离子导电水凝胶存在的回弹性不足、模量太小和自粘附性较低等问题,受贻贝的黏附机理启发设计了一种高韧性聚多巴胺-聚丙烯酰胺-聚丙烯酸羟乙酯（PDA-PAM-HEA）水凝胶,通过引入吸水性盐氯化锂来提升水凝胶的离子导电性能。所制备的PDA-PAM-HEA离子导电水凝胶拥有高断裂伸长率（1000%）、高拉伸强度（300 KPa）、高粘附性（20 KPa）、高生物相容性和良好的应变响应性能。将其应用于柔性应变传感器,能够准确识别人体的运动状态,在健康监测、人机交互等领域具有巨大的应用潜力。2.针对现有离子导电水凝胶存在的环境稳定性、湿度稳定性较差等问题,设计了一种高疏水性聚丙烯酸正丁酯-聚丙烯酸羟乙酯P（BA-co-HEA）弹性体,通过引入疏水性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[EMIM][TFSI]）提升弹性体的离子导电性能。所制备的P（BA-co-HEA）/[EMIM][TFSI]离子导电弹性体具有高断裂伸长率（900%）、高回弹性、高离子电导率(1.85×10-4 S/cm)、高可见光透过率（>90%）和优异的温度/湿度稳定性。将其应用于柔性应变传感器和柔性温度传感器,能够在非常宽的温度和湿度范围内进行工作。3.采用聚四氟乙烯模具,将上述P（BA-co-HEA）/[EMIM][TFSI]离子导电弹体制备成柔性生物电电极。所制备的电极具有较低的接触电阻,小且稳定的极化电压,能够在-20℃的环境中长时间监测人体的心电信号,其稳定性好于商品化Ag/Ag Cl凝胶电极。将该柔性生物电电极与Arduino开发板、AD8232心电模块、HC-05蓝牙模块集成,构建了可穿戴的蓝牙心电监测设备。

关键词：离子导电弹性聚合物应变传感生物电电极

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面向柔性可穿戴传感器的高韧性双网络离子导电水凝胶

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高分子通报 2024年第11期37卷 1636-1644页

作者：张姗姗张强马兴飞商丘工学院机械工程学院商丘476000

高性能水凝胶具有优异的韧性、导电性和传感功能,被视为制备柔性可穿戴传感器理想的候选者。然而,水凝胶面临着机械性能与电化学性能之间的权衡,限制了其在柔性可穿戴传感器中的广泛应用。为了解决水凝胶机械性能与电化学性能之间难以... 详细信息

高性能水凝胶具有优异的韧性、导电性和传感功能,被视为制备柔性可穿戴传感器理想的候选者。然而,水凝胶面临着机械性能与电化学性能之间的权衡,限制了其在柔性可穿戴传感器中的广泛应用。为了解决水凝胶机械性能与电化学性能之间难以兼容的矛盾,本文将NaCl引入聚乙烯醇/聚丙酰胺(PVA/PAM)双网络水凝胶中,采用一锅法制备了PVA/PAM/NaCl(PAN)导电水凝胶。NaCl的添加为PAN水凝胶引入了物理缠结,并提供了致密的三维网络结构。PAN水凝胶不仅具有优异的力学性能,包括1.06 MPa的拉伸强度、1550%的拉伸应变和2.79 MPa的压缩强度,同时表现出较高的电导率(2.25 S·m^(-1))。此外,PAN水凝胶应变传感器的灵敏度为1.089,且具有较高的线性相关性(R^(2)=0.988),能够精确可靠地检测人体运动。通过将PAN水凝胶传感器装配在人体的不同位置,能够精准地识别不同肌肉运动产生的信号。

关键词：聚乙烯醇柔性可穿戴水凝胶离子导电

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硼磷酸盐锂离子导电玻璃研究

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无机材料学报 1990年第1期5卷 78-83页

作者：李光明干福熹中国科学院上海光机所

双辊急冷装置的采用在较大范围内获得了 Li_2O(LiCl)-B_2O_3-P_2O_5系统玻璃。通过对玻璃密度、红外和拉曼光谱以及离子电导的研究,探讨了玻璃的组成和结构与离子导电性的关系,尤其是讨论了玻璃中混合阴离子效应(mixed anion effect)的... 详细信息

双辊急冷装置的采用在较大范围内获得了 Li_2O(LiCl)-B_2O_3-P_2O_5系统玻璃。通过对玻璃密度、红外和拉曼光谱以及离子电导的研究,探讨了玻璃的组成和结构与离子导电性的关系,尤其是讨论了玻璃中混合阴离子效应(mixed anion effect)的物理原因。此外还研究了卤化物(LiCl)的引入对离子导电性的影响。

关键词：硼磷酸盐离子导电玻璃

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PMMA 为基的离子导电电解质的性质研究

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电源技术 1997年第6期21卷 248-251页

作者：朱伟张胜涛黄宗卿重庆大学化工学院

制备了聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）－锂盐－增塑剂聚合物固态电解质，并研究了这类电解质的电化学性能。结果表明：以聚甲基丙烯酸甲酯为基的凝胶电解质的室温电导率超过１０－３Ｓ·ｃｍ－１，电导率与温度关系服从ＶＴＦ方程。... 详细信息

制备了聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）－锂盐－增塑剂聚合物固态电解质，并研究了这类电解质的电化学性能。结果表明：以聚甲基丙烯酸甲酯为基的凝胶电解质的室温电导率超过１０－３Ｓ·ｃｍ－１，电导率与温度关系服从ＶＴＦ方程。发现以聚甲基丙烯酸甲酯为基的凝胶电解质的电化学稳定区大于４．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋），这对锂电池中电极对的安全工作是有足够宽度的。如果这类凝胶电解质中的增塑剂采用碳酸丙烯酯（ＰＣ），则电解质用于二次固态锂电池时，由于ＰＣ对金属锂电极界面的腐蚀，会降低固态锂电池的循环性能，影响电池的寿命。

关键词：离子导电聚合物电解质 PMMA 电化学性质

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