李 楠 導師： 陳廣學

纖維素是自然界中最豐富的生物質(zhì)資源，因其具有可再生性、生物相容性、無毒、可降解等諸多特性，纖維素及其衍生物不僅廣泛應用于傳統(tǒng)的工業(yè)領域，而且在藥物控釋、組織工程、可穿戴設備材料等領域也有著廣闊的應用前景。受到工程技術應用需求的驅(qū)動，以纖維素及其衍生物為基材的智能凝膠材料已成為目前的研究熱點。作者系統(tǒng)研究了纖維素基智能凝膠材料的制備、結(jié)構(gòu)及性能。主要內(nèi)容如下：

1. 制備了纖維素基氣凝膠并對其進行疏水改性，研究了疏水改性后的纖維素氣凝膠材料在水下吸附氣體的能力，并設計了纖維素基智能捕集器，用于連續(xù)不斷地吸附從海底釋放的甲烷氣體。

2. 制備了TEMPO氧化的納米纖維素纖維，并將其用于增強聚丙烯酰胺/明膠形狀記憶水凝膠的力學性能；制備的復合水凝膠展示了較好的形狀記憶行為，并且該水凝膠的形狀記憶性能具有較好的可重復性。

3. 利用羧甲基纖維素制備了對多種金屬陽離子響應的形狀記憶水凝膠；能夠通過改變羧甲基纖維素與金屬離子之間的交聯(lián)密度，調(diào)節(jié)該水凝膠的力學性能。

4. 將羧甲基纖維素鈉與聚丙烯酸(PAA)復合制備出具有較優(yōu)異機械性能和自修復性能的聚丙烯酸/羧甲基纖維素鈉水凝膠。通過簡單的浸泡法，將該復合水凝膠浸泡在氯化鈉(NaCl)溶液中，可以促進CMC和PAA之間的鏈纏結(jié)，進一步提升其機械性能。此外，由于水凝膠的導離子性，制備的水凝膠具有良好的傳導性能，有望實現(xiàn)在電子皮膚或可穿戴設備中的應用。