[发明专利]一种含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将胶原蛋白加入到甘油溶液中搅拌均匀，得到胶原蛋白溶液；将氧化石墨烯加入甘油溶液中搅拌均匀，超声分散后，得到氧化石墨烯分散液；

2)将氧化石墨烯分散液加入到胶原蛋白溶液中，静置得到胶原蛋白冠溶液；

3)先将聚乙烯醇加入甘油溶液中，制得聚乙烯醇/甘油溶液，再将魔芋胶和步骤2)制备的胶原蛋白冠溶液加入到聚乙烯醇/甘油溶液中，在50～60℃搅拌1～3小时后，注入模具，经冷冻以及室温下解冻，并循环2～4次后，转移至氯化锂溶液中浸泡后，得到胶原蛋白冠/聚乙烯醇/魔芋胶复合水凝胶。

2.根据权利要求1所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述胶原蛋白：氧化石墨烯：魔芋胶：聚乙烯醇的质量份数比为(0.0025～0.025)：(0.005～0.015)：(0.5～1)：(2.4～4.8)。

3.根据权利要求1所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述甘油溶液是由水与质量分数为99.5％的甘油按照质量比为(0.8：1.2)～(1.2：0.8)混合制得。

4.根据权利要求1所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述氧化石墨烯分散液加入到胶原蛋白溶液中，不搅拌，静置5～10分钟，得到胶原蛋白冠溶液。

5.根据权利要求1所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述聚乙烯醇分子量为3万～4万，魔芋胶平均分子量为20万～200万；所述聚乙烯醇/甘油溶液中，聚乙烯醇：甘油溶液的质量份数比为(2.4～4.8)：(20～40)，反应条件为95～100℃下搅拌4～5小时。

6.根据权利要求1所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述冷冻条件为-20～-15℃冷冻8～12h，解冻时间为2～4h；氯化锂溶液的质量分数为5％～10％；浸泡时间为2～4h。

7.根据权利要求1所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯：甘油溶液的质量份数比为(0.005～0.015)：(0.1～2.5)，搅拌条件为25～30℃下搅拌5～10分钟，超声分散20～30分钟；所述胶原蛋白溶液中，胶原蛋白：甘油溶液的质量份数比为(0.0025～0.025)：(2.5～5)；搅拌条件为25～30℃下搅拌15～20分钟；所述胶原蛋白为牛皮胶原蛋白，分子量为0.8万～1.2万，蛋白质质量分数大于90％，水分含量小于5％，pH值为5.0～7.5。

8.根据权利要求1所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的质量分数为0.3％～0.5％；氧化石墨烯纳米片层厚度为1.3～2.2nm，直径尺寸为280～970nm；氧化石墨烯中氧的质量分数为25.3％～28.6％，其中环氧基的质量分数为22.3％～25.7％、羧基的质量分数为31.6％～33.2％、羟基的质量分数为21.4％～23.8％；氧化石墨烯分散液的pH值为4～6。

9.采取权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制得的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶。

10.权利要求9所述的含氧化石墨烯胶原蛋白冠复合水凝胶作为传感器在检测人体运动中的应用，其特征在于，通过水凝胶内部电阻的变化情况来监测人体运动情况，灵敏因子为1.38～1.88。