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智能水凝胶是一种能对外界刺激作出响应的一类软质材料。其中,电场响应性水凝胶是一种以电场为外界刺激源的智能水凝胶。这一类水凝胶通常在电场作用下其自身的物理、化学性质会发生改变,并能够将电能转换为机械能。本文中,我们主要从电场响应性水凝胶入手,期望获得高电场响应性能的水凝胶。文中主要选择环境友好的天然高分子材料(淀粉和明胶)作为原料,并以戊二醛为交联剂,通过向体系中添加不同投入浓度及氧化度的氧化石墨(GO)制备出GO/天然高分子复合水凝胶;使用扫描电镜(SEM)观察复合水凝胶的骨架结构;红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)等方法探究复合水凝胶内部成胶机理;探讨了GO的投入浓度、氧化度以及外加电场强度对复合水凝胶电响应性能的影响。其中,文中将有外加电场作用下制备的复合水凝胶命名为A-胶(E=0.5kV/mm、0.8 kV/mm),无电场作用下制备的复合水凝胶命名为B-胶,使用动态粘弹谱仪(DMA)测试这两种复合水凝胶的储能模量(GA,GB),并通过计算胶体储能模量变化量(AG,△G=GA-GB)和储能模量变化率(△G/GB)来反应其电场响应性能;论文的主要研究情况如下:一、以淀粉水凝胶为基体,加入不同浓度的氧化石墨(GO)和石墨粉(GP),设计制备了一系列GO/淀粉水凝胶及GP/淀粉水凝胶。通过对比分析,研究复合水凝胶的电场响应性能。结果表明:A,B-型复合水凝胶的储能模量值均随氧化石墨(或石墨)投入浓度的增加先减少后增大;当GO(GP)投入浓度为1.0mg/mL时,复合水凝胶的电场响应性能达到最大值。对比GO(GP)/淀粉两种复合水凝胶的电场响应情况发现,它们对电场作用均显示出正响应,GO(GP)中碳氧比对于复合水凝胶的电响应性能有重大的影响。二、以明胶水凝胶为基体,设计合成了 GO投入浓度为0、0.25、0.5、0.75、0.1、0.15、0.2、0.25mg/mL的复合明胶水凝胶,研究了其形成机理以及电场响应性能。结果表明:A,B-型复合水凝胶的储能模量随着GO浓度的增加呈现出先减小后增大的变化,与复合淀粉胶的模量变化情况一致,且复合明胶对外加电场作用显示出正响应性。当氧化石墨的投入浓度为0.5 mg/mL时电场响应性能最好。将五种不同氧化度的GO加入到明胶水凝胶中,制得DO-GO/明胶复合水凝胶。其性能研究发现:不同氧化度GO的加入均减小了明胶复合水凝胶的储能模量。对于B-胶,随着GO氧化度的增加,胶体储能模量无太大变化,保持在约17～18kPa左右;对于A-胶体,GO的氧化度越高,复合明胶的电响应性能越好。三、通过对比GO/淀粉复合水凝胶和GO/明胶复合水凝胶的储能模量(G)、储能模量变化量(△G)和储能模量变化率(△G/GB)发现,淀粉复合胶在高GO投入浓度时响应性能好,复合明胶在低GO投入浓度的电响应性能更好。