经过修正的法拉第框架：用于基于几何形状控制的壳聚糖水凝胶涂层的电沉积过程

《Journal of Applied Polymer Science》：A Corrected Faraday Framework for Geometry-Defined Electrodeposition of Chitosan Hydrogel Coatings

　　

摘要

传统的基于法拉第的计算方法往往无法准确预测壳聚糖水凝胶的电沉积过程，因为实际沉积物是一种含水聚合物凝胶，而不是致密的干燥电化学产物。为了解决这一限制，引入了一个有效的沉积系数 sub f' data-semantic-summary=" subscript" data-semantic-braille="????"> Base" data-semantic-summary="??f' data-semantic-prefix="??，该系数被用于修正后的法拉第框架中，以将电输入与湿水凝胶体积相关联。针对铂丝电极推导出一个圆柱形生长模型，并将其拟合到在3–25 mA电流下进行恒电流沉积时获得的厚度数据上，得到 eta sub f' data-semantic-attached="true" data-semantic-braille="????" data-braille-attached="true" has-speech="true"> sub f' data-semantic-summary="??f' data-semantic-prefix=" Subscript" data-semantic-summary="??，其值为60.4，且 R² = 0.929。该框架进一步被分析扩展到平面电极极限情况，表明电极几何形状会改变预测的生长规律。对冻干沉积物的表征显示，其中保留了与壳聚糖相关的红外特征，衍射图案与起始粉末不同，并且表面存在不规则开口。通过控制阴极浸没几何形状，实现了阶梯状壳聚糖水凝胶结构的概念验证制备。这项工作建立了一个校准的过程框架，用于关联电化学输入、电极几何形状和湿壳聚糖水凝胶的形成。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

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