一种自然环境中稳定的高强度导电蚕丝蛋白凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术为一种在自然环境中稳定的高强度导电蚕丝蛋白凝胶及其制备方法。本发明专利技术通过向蚕丝蛋白离子液体溶液中添加可以与离子液体互溶的蚕丝蛋白变性溶剂，使蚕丝蛋白在混合溶剂中发生构象转变，进而形成物理交联网络，即制备得到在自然环境中稳定的高强度且具有导电性的蚕丝蛋白凝胶。本发明专利技术的制备过程简单，绿色温和，节能高效，成本低廉，而且可以通过改变固含量或者变性溶剂的种类和含量（或者改变变性溶剂与离子液体的比例）来调控最终凝胶的力学性能。制备得到的蚕丝蛋白凝胶强度高、韧性好，具有导电性，并在自然环境中长时间放置不会变干且性能稳定，可以作为一种无需密封的凝胶电解质材料，在多个领域具有应用价值。

Stable high strength conductive silk fibroin gel in natural environment and preparation method thereof

The invention relates to a high strength conductive silk fibroin gel which is stable in natural environment and a preparation method thereof. By adding a silkworm protein denatured solvent that can dissolve with ionic liquids in a liquid silk protein ionic liquid solution, the conformation transformation of silk protein in a mixed solvent is formed, and then the physical crosslinking network is formed, which is to prepare a high strength and conductive silk protein gel which is stable in the natural environment. The preparation process of the invention is simple, the green is mild, the energy saving is high, the cost is low, and the mechanical properties of the final gel can be controlled by changing the type and content of the solid content or denatured solvent (or changing the proportion of the denatured solvent to the ionic liquid). The prepared silk protein gel has high strength, good toughness and conductivity. It can not be dry and stable in the natural environment for a long time. It can be used as a kind of gel electrolyte without sealing. It is of application value in many fields.

【技术实现步骤摘要】
一种自然环境中稳定的高强度导电蚕丝蛋白凝胶及其制备方法
本专利技术属于天然高分子材料
，具体涉及一种在自然环境中稳定的高强度导电天然生物大分子凝胶及其制备方法。技术背景电解质是电化学器件的重要组成部分，关于电解质的研究已有诸多报道。为了解决液态电解质存在的渗漏和变干的问题，很多研究者尝试用固态电解质或者凝胶电解质来取代传统的液态电解质。但是，将电解质凝固化有可能会降低其离子迁移率，进而影响电化学器件的功能性。在这一点上，具有高的离子迁移率和良好的尺寸/力学稳定性的凝胶电解质要优于所有的固态电解质。离子液体因具有较高的化学稳定性，较宽的液态温度范围和较高的热稳定性，具有强的离子和电子传导能力以及较宽的电化学稳定电位窗口等诸多优势，近年来在化学、电化学、能源等各领域中得到了广泛应用。另一方面，离子液体作为“绿色溶剂”对生物大分子（如多糖和蛋白质等）的溶解或提取，以及在后续材料制备中的应用也逐渐深入。用离子液体溶解蚕丝蛋白等生物大分子的工作已有诸多报道。随着化石资源的逐渐枯竭及其价格的持续上涨，人们开始关注环境友好且可再生的天然生物大分子材料。蚕丝作为一种天然蛋白质纤维，其来源丰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自然环境中稳定的高强度导电蚕丝蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）制备再生桑蚕丝蛋白离子液体溶液，使其最终浓度为8‑25 wt%；（2）将能与离子液体互溶的蚕丝蛋白变性溶剂加入到步骤（1）制备的蚕丝蛋白离子液体溶液中，在搅拌下使溶液混合均匀，于20 ‑ 50℃密封放置一定的时间，即制备得到在自然环境中稳定的高强度导电蚕丝蛋白凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种自然环境中稳定的高强度导电蚕丝蛋白凝胶的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）制备再生桑蚕丝蛋白离子液体溶液，使其最终浓度为8-25wt%；（2）将能与离子液体互溶的蚕丝蛋白变性溶剂加入到步骤（1）制备的蚕丝蛋白离子液体溶液中，在搅拌下使溶液混合均匀，于20-50℃密封放置一定的时间，即制备得到在自然环境中稳定的高强度导电蚕丝蛋白凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的离子液体由阴阳离子组成，所述阳离子为取代基是C1-C10的烷烃、乙烯基、丙烯基、丁烯基中的一种或几种的烷基咪唑离子；所述阴离子为卤素离子、乙酸根离子中的一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵正中，姚萌，陈新，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31