木质素交联共聚的抗紫外抗菌导电水凝胶及其压力传感性能

作者：李帅; 苗亚男; 张敏; 艾克拜尔·热合曼^*; 黄六莲; 陈礼辉; 吴慧^*

来源：林业工程学报, 2022, 7(06): 114-123.

DOI：10.13360/j.issn.2096-1359.202207001

• 木质素
• 水凝胶
• 共聚
• 抗紫外
• 抗菌
• 传感性能

木质素作为植物中第二丰富的大分子，具有廉价易得、环境友好、生物相容性好、抗紫外和抗氧化等优异的特性。但是木质素作为造纸工业的副产品通常被当作废物丢弃或低值燃料处理，大大降低了木质素的利用价值，而利用木质素开发具有抗紫外、抗菌和导电特性的水凝胶却具有重要的研究价值。利用烯丙基缩水甘油醚将木质素进行醚化反应引入双键，合成可交联共聚的3-烯丙氧基-2-羟基丙基木质素(LigninAHP),再将LigninAHP与丙烯酸(AA)和两性离子单体甲基丙烯酸磺基甜菜碱(SBMA)进行交联共聚，构筑了具有抗氧化、抗紫外和抗菌性能的P(AA-co-LigninAHP-co-SBMA)水凝胶。研究了水凝胶的形貌、黏附性、导电性、抗紫外、抗氧化、抗菌等性能，探讨了其压力传感性能。研究表明，水凝胶的溶胀率随着SBMA含量的增加而提高，可达到360%;SBMA含量为2.24%质量分数水凝胶的压缩应力强度达到1.45 MPa,对木材的胶黏强度可达到3.5 MPa; SBMA含量为3.68%质量分数水凝胶的导电率达到22.5×10-4 S/cm;水凝胶具有优异的抗氧化活性和紫外屏蔽性能，能遮挡住纸币的防伪标志；水凝胶拥有良好的生物相容性(95%),有利于NIH 3T3细胞吸附在水凝胶表面，促进细胞的附着和增殖，同时水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌呈现优异的抗菌性能；水凝胶对压力具有较好的灵敏度，能将手指和手肘运动信号转换成稳定的电信号，作为传感器以监测人体实时的运动情况，可将其应用于电子皮肤和可穿戴传感器等领域。

• 单位
  宁德师范学院; 福建农林大学