The invention belongs to the technical field of hydrogel, and discloses a two-dimensional layered material, polyvinyl alcohol hydrogel and a preparation method thereof. Methods: 1) using water to mix PVA into PVA aqueous solution; 2) adding graphite and / or graphite like layered powder material to PVA aqueous solution, homogenizing and homogenizing after high pressure; 3) centrifugation, obtaining the supernatant liquid; mixing the supernatant solution with PVA aqueous solution to obtain the gel solution; the concentration of PVA aqueous solution is 5 ~ 15wt%; 4) crosslinking and drying the gel solution to obtain the two-dimensional layered material. Polyvinyl alcohol hydrogel. The method is simple, PVA is used as a stripping stabilizer, and can be used as the final gel solution. The prepared gel solution has good stability after centrifugation, and the 2-D nanomaterials obtained in the hydrogel can be well dispersed in the matrix of PVA.
【技术实现步骤摘要】
一种二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶及其制备方法
本专利技术属于水凝胶的
，具体涉及一种二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶及其制备方法。
技术介绍
近些年来，基于二维材料的高分子复合材料的制备与应用受到了人们广泛的关注。二维材料的加入可以提高聚合物复合材料的机械性能、热稳定性等，这些性能上的提高使得复合材料能够用于越来越多的领域。PVA作为最常见的水溶性高分子，具有很多优异的特性，如良好的生物相容性和可降解性，从而其实际用途也得到了极大的发展，如各种功能的离型膜、包装材料、医学用水凝胶、锂离子电池电解液等。现如今，越来越多的科学工作者们将水溶液作为溶剂体系来辅助剥离包括石墨烯、二硫化物和氮化硼等在内的二维材料。PVA是一种具有直线型主链的高分子，分子链上连接有大量的极性基团，所以它在本质上具有两亲性，可以作为一种表面活性剂来稳定分散某些特定的二维材料。同时，由于其兼备了高分子的特性，便于成型，可制备成薄膜、水凝胶、纤维等多种形式。由于PVA的水溶液大多具有一定的粘度，因此超声剥离的作用力不会特别有效地传递到二维材料中，导致在超声的过程中往往需要很长的时间才能取得较好的...
【技术保护点】
1.一种二维层状材料‑聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)溶解：采用水将PVA配成PVA水溶液；步骤(1)中所述PVA水溶液的浓度为1～15wt％；(2)高压均质：向PVA水溶液中加入石墨和/或类石墨的层状粉体材料，混合均匀后进行高压均质；(3)后处理：离心，获得上层清液；将上层清液与PVA水溶液混合，获得凝胶液；所述PVA水溶液的浓度为5～15wt％，上层清液与PVA水溶液的质量比为1:10～10:1；(4)制备水凝胶：将凝胶液进行交联，干燥，获得二维层状材料‑聚乙烯醇水凝胶。
【技术特征摘要】
1.一种二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)溶解：采用水将PVA配成PVA水溶液；步骤(1)中所述PVA水溶液的浓度为1～15wt％；(2)高压均质：向PVA水溶液中加入石墨和/或类石墨的层状粉体材料，混合均匀后进行高压均质；(3)后处理：离心，获得上层清液；将上层清液与PVA水溶液混合，获得凝胶液；所述PVA水溶液的浓度为5～15wt％，上层清液与PVA水溶液的质量比为1:10～10:1；(4)制备水凝胶：将凝胶液进行交联，干燥，获得二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶。2.根据权利要求1所述二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述高压均质的压力为50～100MPa，均质的时间为5-60min。3.根据权利要求1所述二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述PVA水溶液的粘度为10.0～80.0mPa·s；步骤(3)中所述PVA水溶液的粘度为10.0～80.0mPa·s。4.根据权利要求1所述二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述层状粉体材料在PVA水溶液中的浓度为0.05～10％；步骤(2)中所述层状粉体材料的粒径为0.5-300μm。5.根据权利要求1所述二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述PVA水溶液中加入水溶性的表面活性剂，所述表面活性剂为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂；步骤(2)中所述石墨和/或类石墨的层状粉体材料为过渡金属二硫化物、六方氮化硼、烯类、ⅢA族金属元素形成的硫化物、Ⅳ族金属的二硫化物或其它无机层状物材料中一种以上。6.根据权利要求5所述二维层状材料-聚乙烯醇水凝胶的制备方法，其特征在于：所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、牛黄脱氧胆酸钠、胆酸钠和羧甲基纤维素中一...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚京旗，徐宁，张念椿，陈洁伟，丁恩勇，曾幸荣，薛锋，魏秋实，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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