新成果：一锅法制备腐植酸基抗冻水凝胶
今年1月，鲁东大学陈厚教授带领的团队在国际期刊《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上发表了一项最新研究成果《基于腐植酸与功能化纤维素纳米晶的抗冻自修复水凝胶柔性传感器》（Humic acid-based anti-freezing and self-healing hydrogel flexible sensors with functional cellulose nanocrystals），首次将腐植酸天然有机分子与纳米纤维素材料结合，成功解决传统水凝胶在极端低温环境下的应用瓶颈，为腐植酸基功能材料在柔性电子领域的拓展提供关键技术支撑。
该研究提出了一种策略性设计。通过一锅法成功制备了腐植酸基抗冻水凝胶（命名为P-HPCB水凝胶）。该水凝胶通过冻融循环将改性纤维素纳米晶（CNCs@BSA）、天然有机腐植酸（HA）、生物质组分L-脯氨酸（L-P）和聚乙烯醇（PVA）复合。其中，CNCs@BSA 是通过将牛血清白蛋白（BSA）接枝到纤维素纳米晶（CNCs）上制得。HA和L-P中的–OH基团与游离水分子结合，将水凝胶的凝固点降至?35.7℃，有效解决了低温冻结问题。同时，CNCs@BSA的加入将P-HPCB水凝胶的最大拉伸应力提升至3.6MPa，并实现了86.1%的自修复效率。基于P-HPCB水凝胶构建的柔性传感器即使在?30.0 ℃的极端低温下，仍能精准检测并响应人体运动信号，展现出优异的灵敏度和稳定性。该研究为严寒条件下水凝胶柔性传感器的应用提供了理论参考。
（中腐协秘书处 供稿）