聚乙烯醇导电水凝胶制备的综合实验设计.pdf

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聚乙烯醇导电水凝胶制备的综合实验设计张云飞锔徊髅鳎欧膳簦熘校亮，鄢国平实验原理引言浜汗こ檀笱Р牧峡蒲в牍こ萄г海浜综合实验的教学改革有利于提升大学生的综合实践能力，包括调研文献，分析问题，解决问题，撰写研究性实验报告及利用多种化学软件进行数据分析的能力。将科研成果转化为综合实验教学内容作为综合实验教学改革的重要手段，能极大地激发大学生的科研兴趣，促进教学科研的融合，有利于形成科研支持教学、教学科研协同发展的良好局面。导电水凝胶结合了水凝胶的柔性特征及导电材料的电学性能，在电子皮肤¨’、柔性传感器¨⑿履源电池’等领域具有潜在应用前景。聚乙烯醇具有良好的生物相容性、对环境友好、及良好的亲水性能等特点，是制备导电水凝胶的理想材料凹“。但是由于聚乙烯醇水凝胶导电性差，限制了聚乙烯醇水凝胶在柔性电子设备领域的应用，通过掺杂无机导电填料或导电高分子等方法可以提高水凝胶的导电性能‘。本实验的设计内容包括：前期文献调研、导电水凝胶的制备、水凝胶的结构表征和性能测试。实验以聚乙烯醇V魈逶稀⑽於┪=涣<痢⒕，灰页哦踵绶裕壕郾揭蚁┗撬嵫篜为导电掺杂剂，通过化学交联法制得篜／骸２捎酶道镆侗浠缓焱夤馄住⑸璧缱显微镜、数字多用表、电子万能试验机分别对篜／鹤槌伞⑿蚊病⒌绲悸省⒒敌阅与力敏性能进行了表征。该实验条件简单，综合性强，通过该综合实验可以使学生掌握导电水凝胶的制备方法，理解导电水凝胶的导电、传感机理。该综合实验的开展有利于提高学生综合运用材料、化学专业知识的能力，在锻炼学生动手能力的同时，培养其分析问题、解决问题的能力。聚乙烯醇水溶液通过交联得到聚乙烯醇水凝胶，其交联的方法主要有物理交联、辐射交联法和化学高分摘要：设计了聚乙烯醇嫉缢褐票傅淖酆鲜笛椤Ｊ笛樯杓瓢ǎ呵捌谖南椎餮小⒕，灰页哦氧噻吩／聚苯乙烯磺酸盐：掺杂篜／的制备、水凝胶结构表征与性能测试等部分。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜分别表征了篜／淖槌捎胄蚊玻采用数字万用表表征了篜／牡绲悸剩徊捎玫缱油蚰苁匝榛碚髁薖：疨的机械性能及力敏性能。数据表明：篜／哂辛己玫幕敌阅堋⒌嫉缧约傲γ粜阅埽宜孀臥：粼恿康脑黾樱琍：疨的导电性、机械性能及力敏性能有所增加。教学实践表明，综合实验的开展有利于提高学生综合运用材料、化学专业知识的能力，在锻炼学生动手能力的同时，培养其分析问题、解决问题的能力。关键词：篜／换敌阅埽坏嫉缧阅埽涣γ粜阅埽皇笛樯杓基金项目：湖北省荆楚卓越计划项目踅谈甙旌痆号浜汗こ檀笱Ы萄邢钅，作者简介：张云飞，男，安徽宣城人，博士，副教授，硕导，主要从事功能复合材料的设计制备；子通报年．痡．．—．．．收稿：——；修回：一—；’通讯联系人，：甤．
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馘由八¨＼化学交联点实验教学设计』交联‘＞垡蚁┐***芤河胛於谒嵝蕴跫⑸侨┧鹾戏从Γ芍频镁垡蚁┐***骸Ｍü调节聚乙烯醇与戊二醛的比例，可得到不同力学性能的聚乙烯醇水凝胶。如果在交联体系中掺杂导电高分子如篜，篜则半互穿在聚乙烯醇水凝胶网络结构中，制得篜／嫉缢见图。在任课教师的帮助下，学生查阅相关文献，了解蚉：慕峁购托灾省导电水凝胶的制备方法以及导电水凝胶拉力传感性能的评价指标；掌握篜／旱闹票阜法及水凝胶结构表征与性能测试的方法。实验试剂与仪器试剂：篜购于荆垡蚁┐、二***亚砜、戊二醛、盐酸等试剂购于国药集团化学试剂有限公司，去离子水，所有试剂均为分析纯。仪