[發明專利]一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110428792.2
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113174011B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 尚英輝;馬夢莉;丁鳳霞;王啟剛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;C08F220/58;C08F2/48;C08J9/08;C08L51/02;H01G11/84;H01G11/56
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將不同比例的離子液體與水混合，制備成均勻的水合離子液體；

(2)將硫酸軟骨素進行接枝改性，制備出丙烯化硫酸軟骨素生物交聯劑；

(3)將步驟(1)的水合離子液體和步驟(2)的生物交聯劑混合，加入發泡劑，攪拌至完全溶解成為均一的凝膠前驅液；

(4)將步驟(3)制備得到的凝膠前驅液與單體混合，由光引發劑引發成膠，制備得到水合離子液凝膠；

(5)使用含不同氧化還原物質的硫酸溶液刻蝕步驟(4)制備的水合離子液凝膠，形成具有螞蟻巢穴結構并且負載有氧化還原物質的仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠。

2.根據權利要求1所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述水合離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和水的混合體，所述離子液體的添加量占水合離子液體總重量的20％～60％。

3.根據權利要求1所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述丙烯化硫酸軟骨素的添加量為水合離子液體總重量的1％，步驟(3)中所述發泡劑為碳酸氫鈉，其添加量為所述水合離子液體總重量的2％。

4.根據權利要求1所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺或N-羥基丙烯酰胺中的一種或多種，所述單體的添加量為水合離子液體總重量的20％。

5.根據權利要求1所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述光引發劑為2,2-二乙氧基苯乙酮，所述光引發劑添加量為10μL/mL。

6.根據權利要求1所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，步驟(4)中成膠方式為在紫外燈下照射20-40min。

7.根據權利要求1所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述硫酸溶液為1mol/L的硫酸溶液，所述氧化還原物質為亞甲基藍、對苯二酚、2-巰基吡啶或硫酸銅，所述氧化還原物質的添加量的質量分數為5％。

8.根據權利要求7所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述刻蝕方法為：在劇烈的攪拌條件下將水合離子液凝膠浸入硫酸溶液中，待氣泡停止產生后取出凝膠并除去表面殘留液體。

9.一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺，其特征在于，采用如權利要求1-8任意一項所述的制備方法制備得到。

10.一種如權利要求9所述的一種仿螞蟻巢穴水合離子液凝膠平臺在柔性儲能器件中的應用。