化学所制备出具有优异力学性能的新型纳米复合水凝胶

　　在国家自然科学基金委、北京市科技新星计划、中国科学院青年创新促进会等的支持下，中科院化学研究所绿色印刷院重点实验室的科研人员与相关单位合作，近年来在聚合物基纳米复合材料领域取得系列研究进展。

　　在聚合物/碳纳米粒子复合材料方面，研究人员采用自行分子结构设计的新型Gemini表面活性剂使碳纳米管（CNT）均匀分散在无规聚苯乙烯（aPS）基体中（Polymer, 2009, 50, 5787)，制备了CNT充分剥离并均匀分散的间规聚苯乙烯（sPS）/原始CNT复合材料（Carbon, 2010, 48, 1434），得到了具有优异热电性能的PEDOT/rGO复合材料(J. Mater. Chem. A, 2013, 1, 12393)；在光谱学研究聚合物纳米复合材料方面，研究了CNT对sPS/CNT纳米复合材料薄膜单轴拉伸过程中聚合物分子取向的影响（Chem. Commun., 2011, 47, 899），结合偏振拉曼光谱和SEM技术进一步研究了CNT的取向以及sPS的主链和侧基的取向因子(f)的改变机制（Soft Matt., 2011, 7, 4039），提出了原位变温FTIR技术定量测量sPS介晶相的方法（RSC Adv., 2013, 3, 12631）。

　　最近，他们制备了不含有机溶剂且具有优异力学性能的新型PAM/LDH纳米复合水凝胶。该NC水凝胶不仅可以承受拉伸、弯曲、打结或压缩等变形，而且具有超级可拉伸性能：未经水膨胀的原始水凝胶的断裂伸长率高于4000%，经水膨胀处理后在整个拉伸机测试量程内不断裂（>6236%）。另外，原始水凝胶在拉伸过程中表现出异常的屈服行为（图1）。该研究结果近期在Adv. Mater.上发表（Adv. Mater., 2014, 26, 5950）。