【CN110078866A】一种纳米纤维素聚合物复合水凝胶及其制备方法和应用【专利】
一种纤维素纳米纤维水凝胶及其制备方法
一种纤维素纳米纤维水凝胶及其制备方法【原创实用版5篇】《一种纤维素纳米纤维水凝胶及其制备方法》篇1一种纤维素纳米纤维水凝胶，其特征在于，包括以下步骤：1. 将纤维素纳米纤维浸泡在溶剂A中，然后过滤、洗涤，以去除其中的溶剂A，得到纤维素纳米纤维悬浮液；2. 将纤维素纳米纤维悬浮液浸泡在含有溶剂B的溶液中，然后在室温下搅拌一定时间，得到纤维素纳米纤维水凝胶。
可选地，所述溶剂A为水或乙醇，所述溶剂B为水或乙醇。
可选地，所述纤维素纳米纤维的重量比为0.1-10重量％，所述溶剂A的重量比为1-50重量％，所述溶剂B的重量比为1-50重量％。
可选地，所述纤维素纳米纤维的尺寸为1-100纳米。
可选地，所述制备方法还包括将纤维素纳米纤维水凝胶在溶剂C 中浸泡、过滤、洗涤的步骤，其中所述溶剂C为水或乙醇。
《一种纤维素纳米纤维水凝胶及其制备方法》篇2一种纤维素纳米纤维水凝胶，其制备方法包括以下步骤：1. 纤维素纳米纤维的制备：将纤维素粉末、溶剂、水以及催化剂混合均匀，然后将混合物在一定的温度和压力下进行喷雾干燥，得到纤维素纳米纤维；2. 水凝胶的制备：将纤维素纳米纤维、交联剂、水和溶剂混合均匀，然后在一定的温度下进行搅拌，直到水凝胶形成。
《一种纤维素纳米纤维水凝胶及其制备方法》篇3纤维素纳米纤维（CNF）水凝胶是一种具有广泛应用前景的生物材料，可用于药物输送、组织工程和生物传感器等领域。
目前，制备纤维素纳米纤维水凝胶的方法主要包括化学交联法、自组装法和原位聚合法等。
其中，化学交联法是通过引入化学交联点来制备三维网络结构的水凝胶，这种方法通常需要使用大量的交联剂，且操作繁琐。
自组装法是通过控制CNF的表面性质或溶液性质来诱导CNF自组装成水凝胶，这种方法无需额外添加交联剂，但制备过程相对复杂。
原位聚合法则是在制备水凝胶的过程中，通过控制反应条件使CNF与生物活性分子共聚形成水凝胶，这种方法可以有效地将生物活性分子引入水凝胶中。
纳米纤维素复合材料的制备 及其生物医学应用
纳米纤维素复合材料的制备及其生物医学应用纳米纤维素复合材料的制备及其生物医学应用随着生物医学技术的不断发展，纳米纤维素复合材料日益受到重视。
纳米纤维素作为一种天然资源，具有优秀的生物相容性、生物降解性和可再生性质，具有很好的应用前景。
本文将从制备方法和生物医学应用两个方面进行介绍。
制备方法纳米纤维素复合材料的制备方法不尽相同，主要包括溶液旋转法、电纺法、层层自组装法等。
首先，溶液旋转法是将纳米纤维素与其他高分子材料（如聚乳酸、聚己内酯等）混合后溶解于有机溶剂中，再用旋转涂布机将其均匀涂布于衬底上。
待溶剂挥发完全后，即可获得纳米纤维素复合膜。
其次，电纺法将纳米纤维素与聚合物混合后制成纤维状结构。
该方法具有制备条件温和、工艺简单、成本较低的特点。
最后，层层自组装法需要将纳米纤维素和有机分子通过静电相互作用吸附到衬底上，然后反复涂布、干燥，使纳米纤维素和有机分子依次堆积形成多层膜。
该方法具有控制膜厚、易于制备复合材料等优点。
生物医学应用纳米纤维素复合材料已成功应用于生物医学领域，主要涉及组织工程、药物传输、诊疗等。
纳米纤维素复合材料可用于细胞培养及组织工程，其中著名的多孔支架是纳米纤维素复合材料应用于组织工程中的代表。
多孔支架可提供细胞生长的媒介，帮助相应细胞的分化和重建，有望成为治疗组织缺损和器官疾病的新方法。
另一方面，纳米纤维素复合物也可用于药物传输。
由于多孔结构的存在，纳米纤维素复合物可用于控制释放药物，从而达到精准治疗的效果。
此外，通过改变复合材料的制备方法及结构特点，还可以实现药物的缓释、延长药物活性时间等效果。
最后，纳米纤维素复合材料还可用于诊疗。
如纳米纤维素复合物可用于制备比高温疫苗更稳定的流感疫苗，用于预防多种疾病的传染。
此外，许多纳米纤维素复合物还可用于制备医学检测试剂和医疗器械等。
总之，纳米纤维素复合材料以其天然、可再生、生物兼容性好等特点，已经被广泛应用在生物医学领域，具有巨大的应用潜力。
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。
纳米纤维素自愈合水凝胶的制备及其在柔性传感中的应用研究
纳米纤维素自愈合水凝胶的制备及其在柔性传感中的应用研究纳米纤维素自愈合水凝胶的制备及其在柔性传感中的应用研究摘要：本文介绍了一种基于纳米纤维素的自愈合水凝胶的制备方法，并探讨了其在柔性传感中的应用研究。
通过对纳米纤维素的物理性质进行分析和实验，发现其具有出色的柔性和机械性能，因此能够用于制备具有自愈合功能的水凝胶材料。
通过控制纳米纤维素的结构和形态，并通过添加适当的交联剂和增强剂，可以获得性能良好的自愈合水凝胶。
1. 引言随着柔性传感技术的发展，纳米纤维素作为一种重要的材料，在柔性传感材料领域具有广阔的应用前景。
纳米纤维素具有高比表面积、出色的机械强度和生物相容性等优势，使其成为一种理想的材料选择。
然而，在柔性传感应用中，传感器材料容易受到划伤、撕裂和破损等外力作用，从而导致传感器性能下降。
因此，开发一种具有自愈合功能的传感材料非常重要。
2. 纳米纤维素的制备方法纳米纤维素的制备通常采用自然纤维素(如纤维素、壳聚糖等)为原料，通过机械破碎、化学处理和纳米技术等一系列步骤得到。
其中，纳米纤维素的制备通常使用纳米纤维素素溶液，并通过旋转纺丝、胶凝、共轭纺、纺丝涂层等方法得到纳米纤维素。
3. 纳米纤维素自愈合水凝胶的制备将制备好的纳米纤维素溶液加入适量的交联剂，并进行搅拌均匀。
然后，将溶液放置在适当的温度和湿度下，通过交联反应将纳米纤维素交联成水凝胶。
最后，通过干燥或冷冻干燥等方法处理得到自愈合水凝胶。
4. 纳米纤维素自愈合水凝胶的性能研究通过对制备好的纳米纤维素自愈合水凝胶进行性能测试和分析，得到以下结论：首先，自愈合水凝胶具有优异的柔性和可拉伸性能。
其次，自愈合水凝胶具有良好的粘附性能，可以迅速自愈合受损部位。
此外，自愈合水凝胶还具有较好的电荷传导性和生物相容性。
5. 纳米纤维素自愈合水凝胶在柔性传感中的应用研究通过将纳米纤维素自愈合水凝胶应用于柔性传感器中，可以实现灵活的变形和快速的自愈合，从而提高传感器的稳定性和寿命。
一种纤维素纳米纤维水凝胶及其制备方法
一种纤维素纳米纤维水凝胶及其制备方法纳米纤维水凝胶是一种由纳米纤维构成的3D网状结构，具有高度的孔隙度、孔径可调和超大比表面积。
这种材料具有优异的物理化学性能，如高度吸水性、可逆膨胀性、可促进细胞生长和组织再生，因此在生物医学领域与环境保护等领域具有广阔的应用前景。
纳米纤维水凝胶的制备方法有很多种，下面介绍一种常用的方法：接下来，将得到的纳米纤维或纤维素溶液加入适量的溶剂中，形成纤维素溶胶。
常用的溶剂包括水、有机溶剂和混合溶剂等，选择适当的溶剂有助于纤维素纳米纤维的分散和流动性。
然后，将纤维素溶胶注入模具或者通过浇注、自组装等方法将其形成所需形状的水凝胶。
可以根据具体应用需要，选择不同的模具或者调整浇注工艺，得到具有不同形状和尺寸的水凝胶材料。
最后，通过一定的凝胶反应处理，使纤维素溶胶中的纤维素分子发生胶凝，形成具有3D网状结构的纳米纤维水凝胶。
常用的凝胶反应处理方法主要包括热凝胶、化学交联和光固化等，其中光固化是近年来在纳米纤维水凝胶制备中越来越受到关注的方法，具有快速、无污染、高精度等优点。
除了上述基本制备方法外，还可以通过添加功能性物质或调整纤维素溶液的配方，来获得具有特殊功能的纳米纤维水凝胶。
例如，可以向纤维素溶液中加入药物、生物活性物质或其他纳米颗粒，以实现纳米纤维水凝胶在药物控释、组织工程、生物传感等领域的应用。
综上所述，纤维素纳米纤维水凝胶是一种具有广泛应用前景的新材料，其制备方法多样且灵活。
随着纳米技术的发展，相信纳米纤维水凝胶将在
生物医学领域、环境保护领域等各个领域展现出更大的潜力。
药物制剂中纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的制备与应用研究
药物制剂中纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的制备与应用研究一、引言在药物制剂的研究与应用中，纳米聚合物纤维水凝胶薄膜具有广泛的应用前景。
本文将对纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的制备方法和在药物制剂领域的应用进行详细研究和探讨。
二、纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的制备方法纳米聚合物纤维水凝胶薄膜是通过将聚合物纤维制备成纤维水凝胶，再制备成薄膜形式。
以下是制备纳米聚合物纤维水凝胶薄膜常用的方法。
1. 电纺法电纺法是一种常用的制备纳米聚合物纤维的方法。
该方法通过将聚合物溶液放置在高电压电场中，利用电场力将溶液产生纤维化的效应，最终得到纳米聚合物纤维水凝胶薄膜。
2. 模板法模板法是一种制备纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的方法。
该方法通过将聚合物溶液倒置在模板上，等待溶剂挥发并使聚合物形成纤维状，然后将纤维脱离模板得到纳米聚合物纤维水凝胶薄膜。
3. 直接拉伸法直接拉伸法是一种制备纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的方法。
该方法通过将聚合物逐渐拉开，使其形成纤维状，然后使纤维水凝胶薄膜形成。
三、纳米聚合物纤维水凝胶薄膜在药物制剂领域的应用纳米聚合物纤维水凝胶薄膜在药物制剂领域具有广泛的应用价值，主要体现在以下几个方面。
1. 药物缓释纳米聚合物纤维水凝胶薄膜可以用于药物的缓释系统。
通过将药物包裹在纳米聚合物纤维的内部，薄膜形式的纳米聚合物纤维可以延缓药物的释放，实现药物的长效作用。
2. 组织工程支架纳米聚合物纤维水凝胶薄膜可以作为组织工程的支架。
通过将纳米聚合物纤维水凝胶薄膜与细胞共同培养，可以实现组织修复与再生，具有重要的生物学意义。
3. 仿生材料纳米聚合物纤维水凝胶薄膜可以用于仿生材料的制备。
通过模拟生物体内的纤维结构，并利用纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的特性，可以制备出具有优异性能的仿生材料，为生物医学和组织工程领域提供新的研究和应用方向。
四、纳米聚合物纤维水凝胶薄膜制备中的挑战与展望纳米聚合物纤维水凝胶薄膜的制备过程中，仍存在一些挑战。
例如制备工艺复杂，控制参数多，需要进一步改进与优化。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910298576.3
(22)申请日 2019.04.15
(71)申请人 中国科学院理化技术研究所
地址 100190 北京市海淀区中关村东路29
号
(72)发明人 吴敏 鲁非雪 王超 黄勇
(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限
公司 11002
代理人 王文君 陈征
(51)Int.Cl.
C08F 251/02(2006.01)
C08F 220/06(2006.01)
C08F 220/56(2006.01)
C08F 220/54(2006.01)
G01B 7/16(2006.01)
(54)发明名称
一种纳米纤维素-聚合物复合水凝胶及其制
备方法和应用
(57)摘要
本发明公开一种纳米纤维素-聚合物复合水
凝胶及其制备方法和应用。
本发明所述纳米纤维
素-聚合物复合水凝胶的制备方法为：纳米纤维
素分散液及单体在引发剂及N ,N ′-亚甲基双丙烯
酰胺的作用下经自由基聚合反应制得；其中所述
引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、芬顿试剂中的
一种。
本发明所述的纳米纤维素-聚合物复合水
凝胶的制备方法，具有原料来源广泛、制备方法
简单、反应时间短等优点。
本发明制得的纳米纤
维素-聚合物复合水凝胶的导电性能、自愈合性
能和机械性能良好，可以应用在柔性智能材料、
电容器或电池隔膜等领域。
权利要求书1页 说明书6页 附图3页CN 110078866 A 2019.08.02
C N 110078866
A
权 利 要 求 书1/1页CN 110078866 A
1.一种纳米纤维素-聚合物复合水凝胶的制备方法，其特征在于，纳米纤维素分散液及单体在引发剂及N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的作用下经自由基聚合反应制得；
其中，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、芬顿试剂中的一种，优选为芬顿试剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素分散液选自纤维素纳米纤维分散液、纤维素纳米晶分散液、纤维素纳米片分散液、纤维素纳米颗粒分散液中的一种；
优选所述纳米纤维素分散液占所述自由基聚合反应的物料体系总质量的50％～80％。
3.根据权利要求1或2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述单体选自丙烯酸、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、N-乙基丙烯酰胺中的一种或几种；
优选所述单体以单体溶液的形式加入，所述单体在所述自由基聚合反应的物料体系中摩尔浓度为0.5～4mol/L。
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素分散液中纳米纤维素的摩尔用量为所述单体摩尔用量的1％～20％。
5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂以引发剂溶液的形式加入，所述引发剂的摩尔用量为所述单体摩尔用量的1‰～5％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述N,N′-亚甲基双丙烯酰胺以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺溶液的形式加入，所述N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔用量为所述单体摩尔用量的1‰～10％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述自由基聚合的反应时间为5～30min。
8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述自由基聚合反应后的产物倒入模具中加热成型的步骤；优选所述加热成型的加热温度为30～80℃；更优选所述加热成型的时间为10min～10h。
9.权利要求1～8任一所述的制备方法得到的纳米纤维素-聚合物复合水凝胶。
10.权利要求1～8任一项所述方法得到的纳米纤维素-聚合物复合水凝胶或权利要求9所述的纳米纤维素-聚合物复合水凝胶在制备导电材料、传感材料、超级电容器隔膜上的应用。
2。