Page 24 - 《精细化工》2023年第11期

第 40 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.40, No.11
2023 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2023

综论
纤维素基导电水凝胶研究进展

1
1
4
王林林 ，肖远淑 1,2 ，孟莉莉 ，李 帅 ，贾丽霞 1,3*
（1. 新疆大学 新疆特色纺织品与清洁染整技术重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830039；2. 东华大学 化学
与化工学院，上海 200000；3. 新疆大学 未来技术学院，新疆 乌鲁木齐 830039；4. 新疆昌吉回族自
治州纤维检验所，新疆 昌吉 831100）

摘要：纤维素因其生物相容性、柔韧性、可降解和可回收等特点而引起科研工作者的广泛关注。基于纤维素制
备的导电水凝胶是一种新型的柔性材料，凭借良好的导电性、优异的自愈性能和高机械性能等，已经广泛应用
于电子材料和生物医学方面。该文介绍了纤维素基导电水凝胶的交联机制，按照自愈性能、高机械性能、黏附
性能以及耐冻性能对纤维素基导电水凝胶进行了分类；综述了其在传感器、电容器、电池及生物医疗材料领域
的应用研究进展；最后，对纤维素基导电水凝胶的研究进行了总结和展望，指出研究多功能的绿色环保纤维素
基导电水凝胶是未来发展的主要趋势。
关键词：纤维素；导电性；水凝胶；电子材料；制备
中图分类号：TQ427.26 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 11-2336-12

Research progress on cellulose-based conductive hydrogels

1,2
4
1
1
WANG Linlin , XIAO Yuanshu , MENG Lili , LI Shuai , JIA Lixia 1,3*
（1. Key Laboratory of Xinjiang Special Textiles and Clean Dyeing and Finishing Technology, Xinjiang University,
Urumqi 830039, Xinjiang, China; 2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Donghua University, Shanghai
200000, China; 3. School of Future Technology, Xinjiang University, Urumqi 830039, Xinjiang, China; 4. Xinjiang
Changji Hui Autonomous Prefecture Fiber Inspection Institute, Changji 831100, Xinjiang, China）
Abstract: Cellulose has attracted wide attention of researchers because of its biocompatibility, flexibility,
degradability and recyclability. Cellulose-based conductive hydrogels as novel flexible materials have been
widely used in electronic materials and biomedical applications due to their good electrical conductivity,
excellent self-healing properties and high mechanical strength. Herein, the cross-linking mechanism of
cellulose-based conductive hydrogels was firstly introduced. Their classification based on the self-healing
properties, high mechanical properties, adhesion properties and freezing resistance was then discussed,
followed by review on the research progress on applications in sensors, capacitors, batteries and biomedical
materials applications. Finally, the research prospect on cellulose-based conductive hydrogels was
summarized with the research on multifunctional and green cellulose-based conductive hydrogels as the
main trend of future development.
Key words: cellulose; conductivity; hydrogels; electronic materials; preparation

水凝胶是水溶性或亲水性的高分子，通过化学 胺、聚乙二醇、聚吡咯等合成高分子交联形成的聚
[1]
交联或物理交联可形成亲水的三维网状结构 。因 合物水凝胶具有良好的机械性能，但生物相容性差
具有亲水性好、比表面积大等特点，广泛应用于传 限制了其应用发展。天然高分子水凝胶具有优异的
感器、生物医疗、复合材料等方面。水凝胶可以通 生物相容性、可降解和可回收性，但存在机械性能
过合成高分子或天然高分子交联制备，由聚丙烯酰 差的问题。因此，将聚合物和天然高分子结合可以

收稿日期：2022-11-02; 定用日期：2023-03-14; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220997
基金项目：新疆维吾尔自治区重点研发项目（2022136710）；新疆昌吉回族自治州纤维检验所横向课题（202210140004）
作者简介：王林林（1996—），男，硕士生，E-mail：2424886619@qq.com。联系人：贾丽霞（1964—），女，博士，教授，E-mail：
lixiajia868@126.com。