高强度导电纤维素水凝胶的设计与制备开题报告

1. 研究目的与意义

水凝胶的实际应用均需要水凝胶有一定的机械强度，因此增强水凝胶的强度是制备水凝胶的基础目的。

本实验也是为了增强水凝胶的强度而设计的一系列方案，并且利用石墨烯具有导电的性质使凝胶具有一定的导电性。

众所周知，由于网络和交联的不均匀分布，大多数传统的水凝胶都强度弱。

2. 国内外研究现状分析

水凝胶是由化学或物理交联形成的具有高分子网络的聚合物,有较好的吸水性和保水性,且在一定压力下不会溢出。

随着水凝胶进入人们的视野以来,水凝胶的制备工艺和应用范围在不断地优化和增加,但目前水凝胶仍存在较多问题亟待解决,如吸水性差、保水性差、耐盐性差、机械强度差、降解性差等,且目前多数水凝胶采用的原料仍为石油产品,由于我国资源短缺,水凝胶的进一步发展受到严重阻碍。

为了解决这些问题,研究者将视线逐渐转向了天然高分子。

3. 研究的基本内容与计划

1. 增强纤维基水凝胶的强度2.在纤维基凝胶中添加石墨烯进行改性3. 改性后和改性前的水凝胶进行力学性能测试4.水凝胶的分析和表征

4. 研究创新点

1、将棉短绒添加到无机盐体系中，能够提高资源的利用率，减轻对环境的污染。

2、棉短绒是由可再生资源，是对环境友好的新材料，但其制得的凝胶力学方面的缺陷，限制了其的适用范围，将石墨烯添加到凝胶中，能改善其性能。

3、与未改性的凝胶相比，添加石墨烯后的凝胶强度和柔韧性均有增强。