【摘 要】
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水凝胶由于其自身具有的独特结构以及优异的物理化学性质,使得它们在环境工程、保水材料、医疗敷料、药物缓释载体、伤口愈合、人体穿戴传感器等诸多领域有着举足轻重的地位。然而,随着实际应用的深入,传统水凝胶越来越难以满足人们所需。本文针对传统水凝胶催化剂载体力学性能较差以及难以循环使用的问题,通过合成不同种类的二氧化硅微球实现对水凝胶复合材料力学性能的优化。一方面利用二氧化硅核壳微球（SiO2@PBA）增
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水凝胶由于其自身具有的独特结构以及优异的物理化学性质,使得它们在环境工程、保水材料、医疗敷料、药物缓释载体、伤口愈合、人体穿戴传感器等诸多领域有着举足轻重的地位。然而,随着实际应用的深入,传统水凝胶越来越难以满足人们所需。本文针对传统水凝胶催化剂载体力学性能较差以及难以循环使用的问题,通过合成不同种类的二氧化硅微球实现对水凝胶复合材料力学性能的优化。一方面利用二氧化硅核壳微球（SiO2@PBA）增韧复合水凝胶作为纳米金属颗粒催化剂的载体,应用于废水污染物中对硝基苯酚（4-NP）的催化降解,提高水凝胶催化剂的催化效率以及循环使用次数;另一方面,利用制备的二氧化硅氨基微球（SiO2-NH2）实现导电水凝胶力学性能的优化,并作为柔性电子传感器,赋予水凝胶自身粘附性能,摆脱对辅助工具的依赖,引入导电介质,改善水凝胶的导电性能,制备了PAM/SiO2-NH2/Ker复合水凝胶,探究其在传感器领域应用中的可行性。具体工作有以下两个部分:第一部分:以离子液体（ILs）和丙烯酰胺单体为主链,用二氧化硅核壳微球作为增韧剂制备的高韧高强水凝胶,所制备的水凝胶具备良好的拉伸应变（最高6263%的应变）和力学性能（抗拉强度为126 KPa）,以及348 KJ/m~3的韧性。水凝胶独特的三维结构可以更均匀地稳定和固定纳米金属颗粒,水凝胶的催化反应系数为0.203,可以在15分钟内完全催化降解对硝基苯酚,在循环催化15次后,催化效率损失在10%以内。所制备的复合水凝胶具有的良好稳定性对4-NP的催化降解循环起到了至关重要的作用。因此,具有高韧功能性的P（AM/ILs）-SiO2@PBA/Pd复合水凝胶有望在催化领域发挥更大作用。第二部分:通过自由基聚合的方式,以丙烯酰胺为单体,以无机盐作为导电介质,结合不同含量角蛋白,引入二氧化硅氨基微球,最终成功地设计并制备了一种高强韧的复合导电水凝胶。制备的PAM/SiO2-NH2/Ker复合水凝胶拉伸强度为566 KPa,拉伸应变为10651%,引入氯化锂增强水凝胶的导电性能,电导率为20 m S/cm,复合水凝胶的应变系数（GF）约为13.43;复合水凝胶的粘附强度能够达到510.9 N/m。所制备的PAM/SiO2-NH2/Ker复合水凝胶为柔性导电水凝胶传感器提供了新的策略。
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