技术特征：
1.一种纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将纳米纤维素分散液加入到碳酸丙烯酯中，搅拌混合均匀，然后加入高分子表面活性剂，在60～110℃油浴下继续搅拌使其溶解，静置以除去气泡，再倒入模具中，冷冻，得到有机水凝胶；其中，高分子表面活性剂为聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的至少一种；(2)将锂盐溶解到碳酸丙烯酯和水的混合溶剂中，得到盐溶液；然后将步骤(1)中得到的有机水凝胶浸泡到盐溶液中，以实现离子交换并达到平衡，得到所述纤维素基柔性透明导电有机水凝胶；其中，盐溶液为liclo4溶液和licl溶液中的至少一种。2.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的纳米纤维素的表面羧基含量为1.00～5.00mmol
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；步骤(1)中所述的高分子表面活性剂为聚乙烯醇；步骤(1)中所述的聚乙烯醇的平均相对分子质量为130000；步骤(2)中所述的盐溶液为liclo4溶液；步骤(2)中所述的盐溶液的浓度为0.8～2.0mol/l。3.根据权利要求2所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的纳米纤维素的表面羧基含量为2.98～5.00mmol
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；步骤(2)中所述的盐溶液的浓度为0.8mol/l。4.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液的浓度为质量百分比0.46～2.5％；步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液与碳酸丙烯酯的质量比为1:1.5～5；步骤(1)中所述的高分子表面活性剂的用量为按其在反应体系的终浓度为质量百分比8.5～10％添加计算；步骤(1)中所述的纳米纤维素占高分子表面活性剂质量的1～5％；步骤(2)中所述的碳酸丙烯酯和水的质量比为1～3:1～3。5.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液的浓度为质量百分比2％；步骤(1)中所述的纳米纤维素分散液与碳酸丙烯酯的质量比为1:1.5；步骤(1)中所述的高分子表面活性剂的用量为按其在反应体系的终浓度为质量百分比8.5％添加计算；步骤(1)中所述的纳米纤维素占高分子表面活性剂质量的3～5％；步骤(2)中所述的碳酸丙烯酯和水的质量比为1:1。6.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的搅拌的时间为1～5h；步骤(1)中所述的继续搅拌的时间为0.5～2.5h；步骤(1)中所述的油浴的温度为90℃；步骤(1)中所述的冷冻为低温冷冻，其冷冻的温度为-58～-10℃，冷冻的时间为4～36h；步骤(1)中所述的模具为聚四氟乙烯模具；步骤(2)中所述的浸泡的时间为4～44h。7.根据权利要求1所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的纳米纤维素为利用tempo氧化法制得的纳米纤维素，其制备方法如下：将漂白针叶木浆、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、nabr和naclo混合后加入到水中，在室温下搅拌反应，同时添加naoh溶液，使得整个体系的ph值保持在10.0～11.0，待反应结束后过滤，并用水洗涤使ph值降至7.0，最后用高压均质机均质，得到纳米纤维素分散液；所述的漂白针叶木浆的浓度为质量百分比0.5～3％；所述的漂白针叶木浆、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、nabr和naclo的质量比为1：0.16：0.1：3.1～4.3；所述的搅拌反应的时间为4～5h；所述的均质的条件为：1000bar均质10次以上。8.一种纤维素基柔性透明导电有机水凝胶，其特征在于：通过权利要求1～7任一项所述的方法制备得到。9.权利要求8所述的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶在传感材料、柔性可穿戴传感器、仿生机器人或医疗实时监测设备中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的传感材料为用于传感器或可穿戴电子设备中的传感材料；所述的医疗实时监测设备为用于检测人体肢体运动、脉搏和/或心率方面的医疗实时监测设备。
技术总结
本发明公开了一种纤维素基柔性透明导电有机水凝胶及其制备方法与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将纳米纤维素分散液加入到碳酸丙烯酯中，然后加入聚乙烯醇和/或聚丙烯酰胺，在60～110℃油浴下继续搅拌使其溶解，静置以除去气泡，再倒入模具中，冷冻，得到有机水凝胶；(2)将LiClO4和/或LiCl溶解到碳酸丙烯酯和水的混合溶剂中，得到盐溶液；然后将有机水凝胶浸泡到盐溶液中，得到所述纤维素基柔性透明导电有机水凝胶。本发明方法操作简单、低成本、无污染，制得的纤维素基柔性透明导电有机水凝胶具有良好的导电性、抗冻性和耐热性，其力学性能优异，可用在柔性可穿戴电子产品、医疗实时监测设备等方面。时监测设备等方面。时监测设备等方面。
技术研发人员：杨仁党 傅丹宁 王阳
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.04.11
技术公布日：2022/7/12