[发明专利]一种纤维素基柔性透明导电有机水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将纳米纤维素分散液加入到碳酸丙烯酯中，搅拌混合均匀，然后加入高分子表面活性剂，在60～110℃油浴下继续搅拌使其溶解，静置以除去气泡，再倒入模具中，冷冻，得到有机水凝胶；其中，高分子表面活性剂为聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的至少一种；

(2)将锂盐溶解到碳酸丙烯酯和水的混合溶剂中，得到盐溶液；然后将步骤(1)中得到的有机水凝胶浸泡到盐溶液中，以实现离子交换并达到平衡，得到所述纤维素基柔性透明导电有机水凝胶；其中，盐溶液为LiClO₄溶液和LiCl溶液中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的纳米纤维素的表面羧基含量为1.00～5.00mmol·g^-1；

步骤(1)中所述的高分子表面活性剂为聚乙烯醇；

步骤(1)中所述的聚乙烯醇的平均相对分子质量为130000；

步骤(2)中所述的盐溶液为LiClO₄溶液；

步骤(2)中所述的盐溶液的浓度为0.8～2.0mol/L。

3.根据权利要求2所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的纳米纤维素的表面羧基含量为2.98～5.00mmol·g^-1；

步骤(2)中所述的盐溶液的浓度为0.8mol/L。

4.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液的浓度为质量百分比0.46～2.5％；

步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液与碳酸丙烯酯的质量比为1:1.5～5；

步骤(1)中所述的高分子表面活性剂的用量为按其在反应体系的终浓度为质量百分比8.5～10％添加计算；

步骤(1)中所述的纳米纤维素占高分子表面活性剂质量的1～5％；

步骤(2)中所述的碳酸丙烯酯和水的质量比为1～3:1～3。

5.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液的浓度为质量百分比2％；

步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液与碳酸丙烯酯的质量比为1:1.5；

步骤(1)中所述的高分子表面活性剂的用量为按其在反应体系的终浓度为质量百分比8.5％添加计算；

步骤(1)中所述的纳米纤维素占高分子表面活性剂质量的3～5％；

步骤(2)中所述的碳酸丙烯酯和水的质量比为1:1。

6.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的搅拌的时间为1～5h；

步骤(1)中所述的继续搅拌的时间为0.5～2.5h；

步骤(1)中所述的油浴的温度为90℃；

步骤(1)中所述的冷冻为低温冷冻，其冷冻的温度为-58～-10℃，冷冻的时间为4～36h；

步骤(1)中所述的模具为聚四氟乙烯模具；

步骤(2)中所述的浸泡的时间为4～44h。