纳米复合水凝胶体系的设计合成与结构功能一体化构筑

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有机无机纳米复合水凝胶的制备和应用.doc

有机/无机纳米复合水凝胶的制备和应用周建华，王林本，孙根行（陕西科技大学资源与环境学院，陕西西安710021）纳米材料具有直径小、比表面积大以及易于实现表面功能化的优点，受到广泛的关注。

将纳米尺寸的无机物颗粒分散在水凝胶中可制备有机/无机纳米复合水凝胶，与普通水凝胶相比，纳米材料复合水凝胶的机械性能、光学性能、热力学性能都有较大的提高。

本文综述了TiO2、SiO2、Fe3O4等无机物作为填充剂或交联剂制备复合水凝胶的研究进展，分析了其在环保、医药等领域的应用。

关键词：纳米复合水凝胶；二氧化硅；二氧化钛；四氧化三铁Synthesis and Applications of Organic / Inorganicmedicine and other fields are analyzed.Key words：Nanocomposite ; hydrogel; silica 水凝胶是一类在空间上具有三维网状结构，在水屮能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的交联聚合物［1"3］。

因其具有良好的吸水、保水及良好的生物相容性等特性，被广泛应用于工业、农业、医药和生物工程材料等领域［4］。

传统的聚合物水凝胶存在光学透明性差、吸水脱水速率低、强度低、脆性大等问题，在应用上受到极大限制。

近年来，水凝胶在纳米材料改性方面的研究愈来愈多。

纳米材料独特的尺十和界而效应，使其在电子、机械、生物等领域展现出巨大的潜力，受到人们的极大关注［5］。

通titanium dioxide ; ferroferric oxide 过向轻微化学交联的水凝胶屮引入无机纳米材料Aioi,如Ti o2> SiO2、Fe3O4等，制备的有机/无机纳米复合水凝胶不仅保持了纳米材料自身的功能性质，而且还将纳米TiO2、SiO2、Fe3O4等材料的刚性、尺寸和热稳定性与水凝胶的软湿性能相融合，从而明显改善水凝胶的机械性能、热稳定性［8L 因此，有机/无机纳米复合水凝胶是一种极具发展前景的新材料。

羧甲基壳聚糖增强智能纳米复合水凝胶的制备及性能研究

羧甲基壳聚糖增强智能纳米复合水凝胶的制备及性能探究摘要：本探究以高分子聚丙烯酰胺(PAM)作为基础材料，利用生物材料羧甲基壳聚糖(CMC)和无机材料纳米氧化物作为增强剂，制备出一种新型的高强度、高稳定性的智能纳米复合水凝胶。

在不同的制备条件下对该复合水凝胶进行系统的物理、化学性质的分析与表征，结果表明复合水凝胶具有较高的吸水性能、机械强度、稳定性和智能响应性能，能够广泛应用于医学、生物、环境等领域。

关键词：羧甲基壳聚糖，纳米复合水凝胶，智能响应，稳定性，增强效果。

1. 前言水凝胶在现代生物、医学、环境和能源等领域广泛应用，然而传统的水凝胶在吸水性、机械强度、稳定性和响应性等方面存在一定的限制，制约了其应用。

因此，探究一种新型高性能的水凝胶具有重要的科学探究和应用价值。

2. 试验材料与方法2.1 试验材料聚丙烯酰胺(PAM)、羧甲基壳聚糖(CMC)、纳米氧化物、N,N-二甲基乙酰胺(DMAM)、甲醛等。

2.2 试验方法接受自由基聚合法和化学交联法相结合的方法制备智能纳米复合水凝胶，通过DMA、TGA、SEM、XRD等方法对其进行性能测试及形态表征，对吸水性能、机械强度、稳定性和智能响应性能进行有效的评估和分析。

3. 结果与谈论3.1 羧甲基壳聚糖对水凝胶性能的影响不同质量比下CMC与PAM的复合水凝胶产物比纯PAM凝胶的吸水性能、机械强度都有所提高，其中CMC质量为0.025g/gPAM、0.05g/gPAM、0.1g/gPAM的复合水凝胶吸水率比纯PAM凝胶增加了32.1%、41.5%、46.3%，机械强度比纯PAM凝胶增加了10.24%、16.12%、28.08%，因此CMC能有效地提高水凝胶的性能。

3.2 纳米氧化物对水凝胶性能的影响CMC/PAM复合水凝胶中添加不同质量比的纳米氧化物对水凝胶性能的影响不同，当纳米氧化物质量比为0.1g/gPAM时，水凝胶的吸水率最高，为2794.6%。

但是在机械强度方面，纳米氧化物的加入会使水凝胶的机械强度下降，需取得适当的添加量。

水凝胶的制备与应用研究

水凝胶的制备与应用研究一、本文概述水凝胶是一种由物理或化学交联形成的三维网络结构的高分子材料，其网络结构中充满了水或其他溶剂。

由于其独特的结构和性质，水凝胶在生物医药、食品科学、农业、环境科学等众多领域具有广泛的应用前景。

本文旨在深入探讨水凝胶的制备方法、性质表征及其在各个领域的应用研究，以期为推动水凝胶的科学研究和技术发展做出贡献。

在本文中，我们将首先介绍水凝胶的基本概念、分类及其主要性质。

随后，我们将详细阐述水凝胶的制备方法，包括物理交联法、化学交联法以及辐射交联法等，并对各种方法的优缺点进行比较分析。

在此基础上，我们将进一步探讨水凝胶在生物医药、食品科学、农业、环境科学等领域的应用情况，包括药物载体、组织工程、农业保水剂、污水处理等。

我们将对水凝胶的研究现状和发展趋势进行总结和展望，以期为未来水凝胶的研究和应用提供有益参考。

二、水凝胶的制备方法水凝胶的制备方法多种多样，主要包括物理交联法、化学交联法和辐射交联法等。

这些方法的选择取决于所需水凝胶的性质、应用场景以及制备条件等因素。

物理交联法是一种简单且常用的水凝胶制备方法。

它通常涉及将高分子溶解在水中，然后通过温度、pH值、离子强度等物理条件的改变来诱导高分子链之间的相互作用，从而形成水凝胶。

这种方法操作简便，条件温和，但所得水凝胶的机械强度和稳定性通常较低。

化学交联法是通过化学反应在高分子链之间引入共价键来形成水凝胶的方法。

常用的化学交联剂包括多官能团单体、交联剂等。

通过调节反应条件，可以控制水凝胶的交联密度和网络结构，从而得到具有不同性质的水凝胶。

化学交联法制备的水凝胶通常具有较高的机械强度和稳定性，但制备过程可能涉及有毒物质，且反应条件较为苛刻。

辐射交联法是一种利用高能辐射（如紫外线、伽马射线等）诱导高分子链断裂和重新连接来制备水凝胶的方法。

这种方法可以在不添加任何化学试剂的情况下实现高分子链的交联，因此具有环保和简便的优点。

然而，辐射交联法对设备和操作要求较高，且可能引发高分子链的过度交联，导致水凝胶性能下降。

《智能纳米复合导电水凝胶的设计及其在医用柔性电子设备中的应用研究》范文

《智能纳米复合导电水凝胶的设计及其在医用柔性电子设备中的应用研究》篇一一、引言随着科技的发展，智能材料的研究和应用已经逐渐成为了当前科技领域的热点。

其中，智能纳米复合导电水凝胶以其独特的性质，在柔性电子设备中展现出了广阔的应用前景。

本文将详细介绍智能纳米复合导电水凝胶的设计原理及其在医用柔性电子设备中的应用研究。

二、智能纳米复合导电水凝胶的设计1. 材料选择智能纳米复合导电水凝胶的设计首要的是材料的选择。

水凝胶是由聚合物链形成的网络结构，其内含有大量亲水基团，能够在保持三维结构的同时，吸附并保留大量的水分子。

同时，纳米导电材料的加入能有效地提高其导电性能。

我们主要采用具有高导电力和生物相容性的纳米银颗粒以及高分子聚合物，进行混合设计。

2. 合成方法本研究的合成方法采用纳米材料制备技术与传统高分子材料加工方法相结合的方式。

首先将高分子聚合物通过一定的方式制成微米级结构，再利用化学还原法将纳米银颗粒嵌入到高分子网络中，从而形成智能纳米复合导电水凝胶。

3. 结构特性本研究所设计的智能纳米复合导电水凝胶具有良好的导电能性、自恢复性、以及出色的拉伸性。

这些特性使其能够满足医用柔性电子设备的高标准要求。

三、在医用柔性电子设备中的应用1. 医疗监测设备的导线材料利用智能纳米复合导电水凝胶的高导电力，高弹性和出色的生物相容性，将其用作医疗监测设备的导线材料具有显著的优点。

这种水凝胶可以作为贴身可穿戴设备的导线材料，提供持续、稳定的数据传输，且在长时间使用中能保持良好的舒适性。

2. 神经电刺激和生物信号检测器利用其出色的拉伸性和自恢复性，这种智能水凝胶可以被用作神经电刺激器或者生物信号检测器。

由于该水凝胶具有高度灵活的特质，因此它可以轻松适应生物体的复杂形态，从而实现高效、准确的神经电刺激和生物信号检测。

3. 药物释放系统此外，这种智能纳米复合导电水凝胶还可以被用作药物释放系统。

通过将药物与该水凝胶结合，可以实现对药物的精确控制释放，从而达到对疾病的长期、有效治疗的目的。

(整理)纳米聚合物水凝胶

纳米聚合物水凝胶帕特里克schexnailder和古德施密特摘要技术需要新的和更软材料以及推动新知识基本的了解，导致了重大进展在该领域的纳米复合凝胶。

各种复杂的凝胶结构具有独特的化学，物理，生物性能已设计或发现的纳米。

可能形成自组装使有机聚合物和超分子形态无机纳米粒子的基石的设计水基凝胶。

在这次审查中，我们强调的最新（2004–2008）成就和趋势在创造性的方法来产生结构，性能，和功能在大多数生物技术的应用。

我们审查的影响，出版工作总结与大纲的未来发展方向和挑战与设计和工程的新材料凝胶。

关键词水凝胶,纳米复合材料,纳米颗粒,聚合物,硅酸盐,金属纳米粒子景区简介最近的进展，化学，物理，生物域结合在生物医学和增长的需求医药行业带来了新的发展纳米复合水凝胶的许多不同的应用。

新型聚合物化学和配方以及制造和加工技术支持改进仪器，可以测量和操纵物质在纳米水平[ 1]。

理论工作好指南和补充，但是，有时，与实验在跨学科的合作研究迫使科学家边界。

纳米和生物技术提供发展机会的复杂和优化软材料与协同性能。

可能性控制化学和物理性能的设计三维凝胶结构提供了一个强大的战略多功能工程纳入到凝胶的纳米尺度。

本次审查的范围是划定的结构和性能的纳米复合水凝胶的主要合成材料。

大多数合成水凝胶纳米复合材料的出版物集中系统聚（环氧乙烷），聚（丙烯酰胺），或聚（乙烯基酒精）作为聚合物。

因此，水凝胶纳米复合材料含有这些聚合物将得到了广大我们的注意在本次审查。

此外，我们还将讨论聚合物–金属，聚合物–磁性，和天然聚合物纳米复合水凝胶。

专利文献是不包括在这个搜索。

由于纳米复合聚合物水凝胶有时难以分类相比，纳米复合材料凝胶，在这里我们使用一个更简化定义根据魏斯和terech，“……如果它看起来如“果冻”，它必须是一个凝胶！“[ 2]许多定义凝胶可用，和研究人员并不总是同意什么是一个水凝胶。

因此，我们将回顾文献的基础上纳米复合水凝胶和凝胶制成的各种聚合物和无机纳米粒子的大小不同。

【精品】纳米聚合物水凝胶

各种复杂的凝胶结构具有独特的化学，物理，生物性能已设计或发现的纳米。

可能形成自组装使有机聚合物和超分子形态无机纳米粒子的基石的设计水基凝胶。

在这次审查中，我们强调的最新（2004–2008）成就和趋势在创造性的方法来产生结构，性能，和功能在大多数生物技术的应用。

我们审查的影响，出版工作总结与大纲的未来发展方向和挑战与设计和工程的新材料凝胶。

新型聚合物化学和配方以及制造和加工技术支持改进仪器，可以测量和操纵物质在纳米水平[1]。

理论工作好指南和补充，但是，有时，与实验在跨学科的合作研究迫使科学家边界。

纳米和生物技术提供发展机会的复杂和优化软材料与协同性能。

可能性控制化学和物理性能的设计三维凝胶结构提供了一个强大的战略多功能工程纳入到凝胶的纳米尺度。

本次审查的范围是划定的结构和性能的纳米复合水凝胶的主要合成材料。

大多数合成水凝胶纳米复合材料的出版物集中系统聚（环氧乙烷），聚（丙烯酰胺），或聚（乙烯基酒精）作为聚合物。

因此，水凝胶纳米复合材料含有这些聚合物将得到了广大我们的注意在本次审查。

此外，我们还将讨论聚合物–金属，聚合物–磁性，和天然聚合物纳米复合水凝胶。

专利文献是不包括在这个搜索。

由于纳米复合聚合物水凝胶有时难以分类相比，纳米复合材料凝胶，在这里我们使用一个更简化定义根据魏斯和terech，“……如果它看起来如“果冻”，它必须是一个凝胶！“[2]许多定义凝胶可用，和研究人员并不总是同意什么是一个水凝胶。

因此，我们将回顾文献的基础上纳米复合水凝胶和凝胶制成的各种聚合物和无机纳米粒子的大小不同。

具有强韧自愈性能的纳米纤维素复合水凝胶制备和应用研究

具有强韧自愈性能的纳米纤维素复合水凝胶制备和应用研究摘要纳米纤维素复合水凝胶是目前研究的热点之一，在生物材料、生物医药及智能材料领域具有广泛的应用前景。

本文主要介绍了纳米纤维素复合水凝胶的制备、性能以及应用研究。

文章概括了现有的制备方法和制备参数对合成纳米纤维素复合了水凝胶的影响，着重介绍了生物可降解聚合物、无机建筑物质等的复合材料，以及复合后的性能表现。

文章还重点论述了纳米纤维素复合水凝胶在细胞材料、药物传递、组织工程、生物传感器和智能材料等领域的应用，并展示了其在这些领域所取得的研究成果。

关键词：纳米纤维素，水凝胶，复合材料，生物医药，智能材料AbstractNanocellulose composite hydrogel is one of the hotspotsin research field, which has a wide range of applications in biomaterials, biomedicine and intelligent materials. This article mainly introduces the preparation, properties and application research of nanocellulose composite hydrogel. The article summarizes the existing preparation methods and the influence of preparation parameters on the synthesis of nanocellulose composite hydrogel, focusing on the composite materials of biodegradable polymers, inorganic building materials, and the performance after composite. The article also focuses on the application of nanocellulose composite hydrogel in cell materials, drug delivery, tissue engineering, biosensors, and intelligent materials, and demonstrates the research results achieved in these fields.Keywords: Nanocellulose, Hydrogel, Composite Materials, Biomedicine, Intelligent MaterialsIntroduction纳米纤维素是由生物质转化而来的一种天然高分子材料，其结构特点包括长而细的纤维状微观形态、大比表面积、高度结晶度、高强度、低重量、分散性佳等特点。

纳米复合模板水凝胶的制备及其性能

关键词：水凝胶：聚氧乙烯（０鲸蜡醇醚：异丙基丙烯酰胺：模板：纳米复合２）中图分类号：０４６７
ＰｒｐａｉｎａａｔｒｚｔｏｎｏｎｏｍｐｓｉｄｒｅｌｉｅａｒｔｏｎａｄＣｈｒｃｅｉａｉｆＮａｏｃｏｔＨｙｏｇｓｗｔｅｈ
纳米复合模板水凝胶的制备及其性能
陈坤陈莉张青松吴彬彬
（天津工业大学材料科学与工程学院，中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地，天津３０６）０１０
摘要：以非离子表面活性剂聚氧乙烯（Ｏ鲸蜡醇醚（ｒ５）２）Ｂｉ８为模板，ｊ采用自由基聚合制备得到聚（＿￣异丙基丙烯酰胺）ｒ５／／ｉ８粘土纳米复合模板水凝胶（Ｌ）相比于传统纳米复合水凝胶，ＬＢｊＰＨ．ＰＨ水凝胶力学性能与亲水性明显改善．场发射扫描电镜（ＥＥ结果表明：ｒ５ＦＳＭ）Ｂｉ８的引入导致传统纳米复合水凝胶的孔洞数量增加，ｊ孔与孔相
ｍｅｈｉａｒｐｒｅｎｈｙｒｐｉｃｔｆｔｅＰＬＨｈｄｏｅｓｉｐｏｅｉｎｆａｔ．ｅｒｓｌｏｃａｎｃｌｐｏｅｔｓａｄｔｅｈｄｏｈｌｉｏｈｉｉｙｙｒｇｌｍｒｖｄｓｇｉｃｎｌＴｈｅｕｔｆｉｙ
互贯穿，大孔结构更加规整，大孔之间由众多小孔连接．拉伸应力一应变、储能模量和溶胀动力学研究结果表明，断裂应力、断裂负载和断裂伸长率随Ｂｉ８含量的增加呈先增加后降低的趋势，而水凝胶储能模量与最ｒ５ｊ然大溶胀度随Ｂｉ８含量的增加而增加．ｒ５ｊ同时，表面接触角结果表明：由于Ｂｉ８的模板作用和Ｂｉ８同粘土之问ｒ５ｊｒ５ｊ的吸附作用，ＰＨ水凝胶表面接触角先增大后减小．使Ｌ

多功能纳米复合水凝胶与石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究

多功能纳米复合水凝胶与石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究一、本文概述随着纳米科技的快速发展，纳米复合材料因其独特的物理和化学性质，在众多领域如生物医学、能源储存、环境保护等方面展现出广阔的应用前景。

其中，纳米复合水凝胶和石墨烯纳米复合材料是近年来研究的热点。

它们不仅结合了水凝胶的高吸水性、高保水性以及良好的生物相容性，还融入了石墨烯的高导电性、高机械强度以及优异的热稳定性，从而形成了性能优异的多功能纳米复合材料。

本文旨在深入研究和探讨多功能纳米复合水凝胶与石墨烯纳米复合材料的制备方法、性能表征以及潜在应用。

我们将详细介绍纳米复合水凝胶和石墨烯纳米复合材料的制备过程，包括原料选择、制备工艺以及参数优化等方面。

接着，我们将通过一系列实验手段，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、射线衍射（RD）等，对所得复合材料的微观结构、化学组成以及物理性能进行详细表征。

在此基础上，我们将进一步研究复合材料的热稳定性、机械性能、电学性能以及生物相容性等关键性能指标，并探讨其在生物医学、能源储存、环境保护等领域的应用潜力。

通过本文的研究，我们期望能够为多功能纳米复合水凝胶与石墨烯纳米复合材料的设计、制备和应用提供有益的参考和指导，推动其在未来科技领域的发展和应用。

二、纳米复合水凝胶的制备与性能研究纳米复合水凝胶的制备采用了简便的化学交联法。

将适量的聚合物单体（如丙烯酰胺）与交联剂（如N,N'-亚甲基双丙烯酰胺）混合，并在适当的温度和pH条件下进行预聚合。

然后，将纳米填料（如氧化石墨烯、金属氧化物纳米粒子等）均匀分散在预聚合溶液中，通过超声波或搅拌的方法使纳米填料充分分散并与聚合物单体充分接触。

引发聚合反应，使聚合物单体在纳米填料表面发生交联，形成纳米复合水凝胶。

（1）溶胀性能：通过测量纳米复合水凝胶在不同溶剂中的溶胀行为和溶胀动力学，研究了其溶胀性能。

结果表明，纳米填料的引入可以显著提高水凝胶的溶胀速率和溶胀比，这主要归因于纳米填料的高比表面积和良好的吸水性。

一种聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶的制备

一种聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶的制备聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶（Polyvinyl alcohol-graphene oxide nanocomposite hydrogel）在材料科学和生物医学领域中具有广泛的应用。

本文将介绍一种制备这种水凝胶的方法，并讨论其性质和应用。

制备聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶的方法通常包括以下步骤：聚乙烯醇的溶液制备、氧化石墨烯的制备以及两者之间的混合和凝胶化过程。

聚乙烯醇（PVA）是一种具有良好水溶性的高聚物，广泛用于水凝胶的制备。

为了制备聚乙烯醇溶液，首先需要将适量的聚乙烯醇粉末加入适量的水中，并在适当的温度下进行搅拌，以使粉末完全溶解。

在溶解过程中，可以适当加热水，以加快聚乙烯醇的溶解速度。

溶液的浓度和温度可以根据所需的水凝胶性质进行调整。

氧化石墨烯（graphene oxide，GO）是由石墨经氧化反应得到的二维碳纳米材料，具有高度可调节的化学和物理性质。

制备氧化石墨烯通常采用氧化石墨的Hummers法。

在该方法中，将石墨加入硫酸和硝酸的混合酸中，并经过一系列的化学反应和洗涤步骤，最终得到氧化石墨烯。

氧化石墨烯的浓度和大小可以通过调整反应条件进行控制。

混合和凝胶化是制备聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶的最关键步骤。

先将适量的氧化石墨烯分散在聚乙烯醇溶液中，并在搅拌的同时加热。

加热过程中，氧化石墨烯的羟基与聚乙烯醇的醇基之间发生氢键相互作用，从而形成纳米复合水凝胶。

温度和时间的选择对凝胶的形成和结构有重要影响。

一般来说，较高的温度和较长的反应时间有助于形成更加均匀和稳定的水凝胶。

聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶具有许多出色的性质和应用。

首先，由于氧化石墨烯的加入，水凝胶表面的导热性能得到改善，使其具有较好的导热性。

这一特性使得聚乙烯醇-氧化石墨烯纳米复合水凝胶在温度控制、散热器和生物医学传感器等应用中具有潜在的应用价值。

此外，由于聚乙烯醇本身的高度亲水性，该纳米复合水凝胶中的氧化石墨烯也具有较好的润湿性和亲水性。

复合纳米水凝胶

实验的预期目标
1、NC gel预聚液中各有机组分与粘土片间相互作用研究 2、NC gel网络中高分子链与粘土间的相互作用研究 3、自交联水凝胶的形成机理及性能研究 4、基于非共价键交联的NC gel形成机理 5、非共价键交联作用对NC gel结构性能的影响 6、粘土含量对NC gel结构与性能的影响
研究背景
鉴于优异的性能,其形成机理研究也引起研究者广泛的兴.K.Haraguchi 最先提出了的理论结构模型和可能的形成机理,他认为在基于有机纳米微球的复合水凝胶的设制备与功能构筑凝胶预聚液中,由于静电相互作用,自由基引发剂在纳米粘土片表面吸附,从而引发单体在粘土表面的原位自由基聚合,使链在粘土表面牢牢的吸附并进一步交联为纳米复合凝胶。然而该机理不能对存在的一些现象给出合理的解释,为进一步明确的交联机制,一些研究者对其凝胶网络结构进行了表征,在纳米粘土表面的吸附性进行了研究,也对聚合物和纳米粘土间的相互作用和键联机制进行了非常系统的研究。但是网络中高分子链与无机粘土片间的键联机制及凝胶网络结构的形成过程仍然不明确。
OC GEL性能测试
拉伸强度测试采用相同尺寸的水凝胶样品(直径5.5mm，长度100 mm)，测试条件如下:温度25 0C;夹具间长度为15nm;夹头速率为100mm.min-1。拉伸形变定义为长度相对于凝胶样品初始长度的变化，强度及模量按初始横截面积进行计算。
压缩测试中采用水凝胶样品的尺寸:直径12 mm，长度15 mm。压缩测试条件如下:温度25 0C;夹具间长度为15 mm;夹头速率为10mm.min-1，在NC凝胶弹性回复测试中形变固定为60%。压缩形变定义为厚度相对于凝胶样品初始厚度的变化，强度及模量按初始横截面积进行计算。溶胀性研究：将制得的水凝胶样品室温下置于。大量去离子水中，尺寸为5 mmx30 mm(直径x长度)，每隔8小时换水一次，至水凝胶达到了溶胀平衡后，将水凝胶从去离子水中取出，小心地用滤纸吸去其表面的水份，称重后再将溶胀后的水凝胶干燥，称取干态凝胶质量。凝胶的溶胀率表示为:q=(WS-Wd)/Wd，其中，WS为溶胀水凝胶的质量，Wd是干燥后的水凝胶的质量。

俞书宏怀萍Chem：纳米材料与配位共价键协同构筑高强度、快速高效自修复水凝胶

俞书宏怀萍Chem：纳⽶材料与配位共价键协同构筑⾼强度、快速⾼效⾃修复⽔凝胶前⾔：近年来，⾃修复作为⼀种⼴泛存在于⽣物材料中的典型特征⽽⼀直被⼈们所亲睐。

在材料科学领域，⾃修复性不仅可以增加材料的使⽤安全性，同时也能⼤⼤增加其使⽤寿命。

然⽽，普通材料体系⼀般不具备这种智能特性。

⽬前，⾃修复材料的构筑往往借助于动态交联键体系，然⽽传统的动态交联主要依耐于分⼦间弱相互作⽤，如主客体作⽤、氢键、π-π共轭以及可逆共价键作⽤。

因此，具有⾃修复能⼒的聚合物体系常常伴随较差的机械强度。

此外，⽬前⼤多数的⾃修复体系需要很长⼀段时间（多则数天，少则数⼩时），才能达到较⾼（>80%）的⾃修复效率。

因此构筑快速、⾼效且具有⾼机械强度的⾃修复体系具有具有⾮常重要的意义。

论⽂出发点：配位共价键是价键理论中⾮常重要的化学键之⼀，⼴泛存在于各种⾦属与⾮⾦属原⼦之间。

它是⼀种特殊的共价键，既具有共价键⾼的键能，同时具备动态可逆的特征。

配位键的强度可以根据原⼦之间电负性的⼤⼩不同从⽽在很⼤的范围内进⾏调节。

近年来，⾦属离⼦（如Fe3+,Zn2+）与⾮⾦属原⼦（如N, O）的配位作⽤被⼈们引⼊聚合物体系以构筑⾃修复聚合物材料。

然⽽，鉴于⾦属离⼦可提供的空轨道数⽬有限，配合体系的配位数受到限制（最多形成8配位）。

这⼀特性⼤⼤限制了聚合⽹络结构中每个交联点的分枝性（network branchfunctionality），进⽽影响聚合物体系的机械强度。

近⽇，合肥⼯业⼤学从怀萍教授和中国科学技术⼤学俞书宏教授课题组，以Au纳⽶颗粒作为交联点，通过Au-S动态配位作⽤构建了Au纳⽶颗粒-聚合物复合⽔凝胶，成功发展了⼀种制备多功能、⾼强度、快速⾼效⾃修复纳⽶复合⽔凝胶的新策略，相关研究成果以“Dynamic Au-Thiolate Interaction Induced Rapid Self-Healing NanocompositeHydrogels with Remarkable Mechanical Behaviors”为题发表在Cell Press新推出的综合性化学期刊《Chem》上（Chem, 2017, 4, 691-705.）,论⽂的共同第⼀作者是青年教师秦海利博⼠（Dr. Haili Qin）和硕⼠研究⽣张坦 (TanZhang)。