超分子自组装一步法制备新型导电聚合物水凝胶

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1、第5卷第6期434中国科技论文在线SCIENCEPAPERONLINE2010年6月超分子自组装一步法制备新型导电聚合物水凝胶戴庭阳，陆云（南京大学化学化工学院高分子科学与工程系，配位化学国家重点实验室，南京210093）摘要：利用聚合物分子链和多价阳离子间的超分子自组装，一步法制备了新型导电聚合物水凝胶。在静置的反应条件下，凝胶化过程和聚合过程同时进行，多价阳离子起到聚合氧化剂和离子交联剂的双重功效。得到的水凝胶材料本质上是一种“半互穿网络型”凝胶，具有伸展的分子链构象和可调控的微观形貌，并在纳米尺度上发生相分

2、离。对静置的反应条件进行分析，对材料的凝胶化机理进行研究，并讨论了超分子自组装法制备导电聚合物水凝胶的普适性。通过系统研究得到优化的实验条件，制备了具有自增强功能的导电聚合物水凝胶，材料自增强功能的实现与其均匀的微观结构和相结构密切相关。关键词：水凝胶；导电聚合物；超分子自组装；自增强功能中图分类号：O631.2文献标志码：A文章编号：1673－7180(2010)06－0434－7One-stepfabricationofnovelconductingpolymerhydrogelsviasupramolecu

3、larself-assemblyDaiTingyang，LuYun(DepartmentofPolymerScienceandEngineering,StateKeyLaboratoryofCoordinationChemistry,SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)Abstract:Conductingpolymerhydrogelshavebeensynthesizedthroughaon

4、e-stepprocedureviathesupramolecularself-assemblybetweenpolymersandmultivalentcations.Inastaticcondition,thegelationprocesshappenssimultaneouslywiththepolymerizationprocesswiththemultivalentcationsactingasboththeoxidantandtheioniccrosslinker.As-preparedhydroge

5、ls,whichareoriginallyasemi-interpenetratingpolymernetwork(semi-IPN)hydrogels,exhibitexpanded-coilconformationinpolymerchains,possesscontrollablemicrostructureandphase-separateatnanometerscale.Thefunctionofthestaticconditionisanalysed,andthegelationmechanismis

6、studied.Suchasupramolecularself-assemblymethodisprovedtobeversatileforthefabricationofconductingpolymerhydrogels.Alsothefabricationconditionismodulatedbasedonsystematicalresearches,andPEDOT-PSShydrogelswithself-strengtheningfunctionsareprepared.Theself-streng

7、theningmechanismisdemonstratedtobeincloserelationshipwiththemicrostructureandthephasestructureofthematerials.Keywords:hydrogels；conductingpolymers；supramolecularself-assembly；self-strengtheningfunctions导电聚合物水凝胶材料因其兼具水凝胶的力学性的一种导电聚合物材料就是聚（3,4-乙撑二氧噻吩）-聚能、溶胀性能和导电

8、聚合物特有的电子传输性能，近年苯乙烯磺酸，即PEDOT-PSS。与其他导电聚合物相比，[1]来引起了人们极大的兴趣。目前，商业应用最为成功这种材料具有可见光区透明、热稳定性好、可加工性好收稿日期：2010-04-06基金项目：国家自然科学基金资助项目(20974043/50773030)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(200802840010)作者简介：戴庭阳(