碱处理调控纤维素框架超分子结构增强水凝胶传感器性能的双重策略

《Carbohydrate Polymers》：Genipin-crosslinked pectin hydrogels: A dual strategy for enhanced 3D printability and stability

本文报道了一种时间依赖性碱处理策略，通过调控纤维素框架的超分子结构（如氢键网络、结晶度），成功制备了兼具优异柔性和机械强度的优化纤维素框架（ADW4）。以此增强的导电水凝胶（PADW4-Li）机械强度较纯聚丙烯酰胺（PAM）提升35700%，离子电导率达3 mS cm?1，在可穿戴电子器件生理信号监测领域展现巨大应用潜力。

　　

Highlight

纤维素框架的形态特征 (ADW (1-5))

制备ADW (1-5) 框架的过程很直接，包括顺序进行的脱木素和碱处理。首先将巴尔沙木块在NaClO₂/冰醋酸体系中进行脱木素。得到的脱木素木材（DW）随后进行冷冻干燥。接着，将DW样品在室温下使用15.0 ± 0.5 wt%的NaOH溶液进行碱处理。随着碱处理程度的增加，残余木质素和半纤维素被逐步更多地去除。

结论

在本研究中，我们系统地研究了NaOH处理时间对纤维素框架超分子结构的影响。通过顺序脱木素和碱处理，成功构建了具有优异强度和韧性的坚固纤维素框架。优化后的纤维素框架（ADW4）展现出高度结晶的结构和卓越的机械性能，其拉伸强度提高了17.1%，韧性显著提升了140.1%。