
n. 杂凝胶
heterogel(异质凝胶) 是由两种或多种化学性质不同的组分通过物理或化学作用形成的复合凝胶材料。其核心特征在于组分间的异质性,例如有机高分子与无机纳米颗粒的组合,从而整合各组分的优势,实现单一凝胶无法达到的性能。以下是详细解析:
异质凝胶通常具有多尺度异质网络结构,不同组分在分子或纳米尺度上相互交织。例如:
无机纳米填料的加入可显著提升凝胶的强度与韧性。例如,石墨烯掺杂的聚乙烯醇异质凝胶的拉伸强度可达纯凝胶的3倍以上 。
通过改变组分比例,可定向调控导电性、吸附性等。如聚苯胺/粘土异质凝胶可通过调节粘土含量实现电导率在10⁻⁵~10² S/m范围内变化 。
双组分可赋予多重刺激响应性。典型案例为温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺与pH响应性海藻酸钠复合凝胶,能同步响应温度与pH变化 。
领域 | 应用实例 |
---|---|
生物医学 | 药物控释载体(如壳聚糖/羟基磷灰石异质凝胶实现骨靶向给药) |
能源存储 | 固态电解质(纤维素/离子液体异质凝胶用于柔性超级电容器) |
环境修复 | 重金属吸附剂(聚乙烯亚胺/氧化石墨烯异质凝胶对Pb²⁺吸附量达500 mg/g) |
当前研究聚焦于界面工程优化,例如通过表面改性纳米粒子增强有机-无机界面相容性,以及开发动态共价键构建自修复异质凝胶 。2023年Nature Materials报道的液晶聚合物/金属有机框架异质凝胶,实现了光驱动可控形变,为软体机器人提供了新材料 。
权威参考文献
“heterogel”是一个由“hetero-”(意为“不同的、异质的”)和“gel”(凝胶)组成的复合词,属于材料科学或化学领域的专业术语。根据构词法和学科背景推测,其含义可能为:
异质凝胶 指由两种或多种不同组分(如聚合物、纳米颗粒、无机物等)通过物理或化学作用形成的复合凝胶材料。这类材料通常具有多相结构,不同组分在微观尺度上分布不均,但协同作用赋予其特殊性能,例如:
注意:该词尚未被标准化词典广泛收录,可能属于新兴研究概念。若需具体定义或应用案例,建议通过学术数据库(如Web of Science、PubMed)检索最新文献,或结合上下文进一步分析。
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