Multiple hydrogen bonds enable high strength and anti-swelling cellulose-based ionic conductive hydrogels for flexible sensors

肿胀 的 自愈水凝胶 纤维素 氢键 材料科学 离子键合 高分子化学 化学工程 盐(化学) 离子强度 离子 复合材料 化学 分子 水溶液 有机化学 工程类
作者
Yuting Zhang,Xiangyu Lin,Zhuomin Wang,Lei Zhang,Siheng Wang,Zhen Huang,He Liu,Xu Xu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:480: 148318-148318 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.148318
摘要

Although ionic conductive hydrogels (ICHs) have been widely utilized to fabricate excellent flexible sensors, traditional ICHs are generally easy to swell, resulting in the inevitable failure of flexible sensors. Herein, a facile and effective strategy is employed to impart ICHs with excellent mechanical properties, satisfying anti-swelling property, favorable anti-freezing property, and high ion-conductivity simultaneously, that is to construct multiple hydrogen bonds (H-bonds) through directly dissolving cellulose in salt solutions, avoiding the tedious preparation process of traditional ICHs as well. Notably, the cellulose is directly dissolved in the solution containing zinc ions (Zn2+) and aluminum ions (Al3+), and then acrylic acid (AA) and acrylamide (AAm) are copolymerized in it. Multiple H-bonds are formed among the abundant − OH groups, −NH2 groups, and − COOH groups belonging to cellulose, AAm, and AA, respectively. As a result, the improved anti-swelling ability (88.03 %) and compressive performance (24.11 MPa) of the resultant Ion-C-P(AA-co-AAm) hydrogel are achieved. Besides, excellent conductivity (48.39 mS/cm) and frost resistance are provided by generous Zn2+ and Al3+. Moreover, Ion-C-P(AA-co-AAm) hydrogel exhibits favorable sensitivity in monitoring human activities and can output stable electrical signals in a low-temperature environment, showing a great potential application for flexible sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Yang完成签到,获得积分10
刚刚
yyt发布了新的文献求助10
1秒前
喵茸茸发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
高高凡发布了新的文献求助10
3秒前
852应助尊敬的金针菇采纳,获得10
3秒前
慧敏发布了新的文献求助10
3秒前
安详以晴发布了新的文献求助10
6秒前
小刘小刘完成签到,获得积分20
8秒前
Ashan完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助江秋寒采纳,获得10
11秒前
高高凡完成签到,获得积分10
12秒前
久久完成签到 ,获得积分10
12秒前
细腻的雅山完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
解青文发布了新的文献求助10
15秒前
爆米花应助港岛妹妹采纳,获得30
15秒前
闪闪龙猫应助ray采纳,获得10
18秒前
脑洞疼应助加油采纳,获得10
19秒前
爱静静应助开放又亦采纳,获得10
21秒前
zhaoqiang关注了科研通微信公众号
22秒前
喵茸茸完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI2S应助安详以晴采纳,获得10
26秒前
小二郎应助安详以晴采纳,获得10
26秒前
26秒前
Ashan发布了新的文献求助10
27秒前
zzz236完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
慕青应助峰1992采纳,获得30
29秒前
qq完成签到,获得积分20
29秒前
港岛妹妹发布了新的文献求助30
31秒前
33秒前
shiyousheng发布了新的文献求助10
38秒前
40秒前
zyq完成签到,获得积分10
41秒前
美好的忆霜完成签到,获得积分20
43秒前
tyy应助解青文采纳,获得10
43秒前
46秒前
48秒前
48秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Introduction to Spectroscopic Ellipsometry of Thin Film Materials Instrumentation, Data Analysis, and Applications 1800
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
Barge Mooring (Oilfield Seamanship Series Volume 6) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3314052
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2946471
关于积分的说明 8530176
捐赠科研通 2622111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1434341
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665205
邀请新用户注册赠送积分活动 650804