[發明專利]一種提高導電聚合物水凝膠在基體材料上粘附能力的方法

有效

• 申請號: 201710795107.3
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107652676B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 寧成云;易新;胡詩遷;周蕾;翟錦霞;何佳鵬;戴瑞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08L79/04;C08K9/10;C08K3/40;C08G73/06;C08G73/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發明屬于導電聚合物水凝膠的技術領域，公開了一種提高導電聚合物水凝膠在基體材料上粘附能力的方法。方法：(1)將多巴胺溶于三羥甲基氨基甲烷溶液中，得到多巴胺溶液；所述三羥甲基氨基甲烷溶液是將三羥甲基氨基甲烷溶于水中得到；所述三羥甲基氨基甲烷溶液的pH為7～9.5；(2)將基體材料置于多巴胺溶液中，浸泡，清洗，得到處理的基體材料；(3)在一定溫度下，將交聯劑和引發劑的混合溶液與導電單體溶液進行混合，得到共混物；將共混物涂覆于處理的基體材料上，除雜，得到導電聚合物水凝膠與基體材料的復合材料。本發明的方法簡單，提高了導電聚合物與基體材料間粘附力，具有耐水性。

技術領域

本發明屬于導電聚合物水凝膠的技術領域，涉及一種提高導電聚合物水凝膠粘附能力的方法，具體涉及一種利用多巴胺在基體上自聚合，以提高導電聚合物水凝膠在基體材料上粘附能力的方法。

背景技術

導電聚合物水凝膠是指一種以導電聚合物為主鏈并被水溶脹，具有三維網狀結構的交聯聚合物。其綜合了導電聚合物和水凝膠的優點，因而具有導電率高、含水量多、孔隙率高，生物相容性好、分層互連微/納米結構、離子和分子的滲透性好等優點。此外，導電聚合物水凝膠具有優異的可加工性，通過溶液加工可形成納米結構膜及微圖案化結構。因而，導電聚合物水凝膠在能源設備、生物傳感器、醫用電極等領域具有廣泛地潛在應用。

目前，國內外眾多科研工作者已經在導電聚合物水凝膠的應用上取得了斐然的成績。南京大學余桂華課題組在期刊NANO LETTERS上發表的《Dopant-EnabledSupramolecular Approach for Controlled Synthesis of Nanostructured ConductivePolymer Hydrogels》文章(Nano Lett.2015,15,7736-7741)介紹了將導電聚合物水凝膠應用于超級電容器上，其具有高達400F·g^-1的比電容。中國科學技術大學徐航勛課題組在期刊ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS上發表的《Novel Iron/Cobalt-ContainingPolypyrrole Hydrogel-Derived Trifunctional Electrocatalyst for Self-PoweredOverall Water Splitting》文章(Adv.Funct.Mater.2017,27,1606497)介紹了將導電聚合物水凝膠應用于水的電分解上，其氫氣的產生速率高達280umol/h。首都師范大學馬占芳課題組在期刊SCIENTIFIC REPORTS上發表的《Network nanostructured polypyrrolehydrogel/Au composites as enhanced electrochemical biosensing platform》文章(Scientific RepoRts|5:11440)介紹了將導電聚合物水凝膠應用于腫瘤免疫傳感器上，其檢測范圍寬達1fg mL^-1～200ng mL^-1。

然而，導電聚合物水凝膠在各種基材(如導電玻璃)上的粘附力較差，其浸泡于水溶液中時，其容易和基體材料分離。該問題限制了導電聚合物水凝膠的基材選擇范圍，使得其應用受阻。

本發明通過多巴胺提高了導電聚合物水凝膠在基體材料上粘附能力，該方法不僅具有性能穩定、成本低、操作簡單等優點，而且適用于各種形狀復雜的基體材料，易于推廣使用。

發明內容

本發明的目的在于解決導電聚合物水凝膠容易從基體材料上脫離的問題，通過優化三羥甲基氨基甲烷溶液的pH、多巴胺濃度及基體材料浸泡時間，從而提供一種穩定提高導電聚合物水凝膠與基體材料之間粘附力的方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種提高導電聚合物水凝膠在基體材料上粘附能力的方法，包括以下步驟：