【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微化工，更具体地说，本专利技术涉及一种通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法及应用。
技术介绍
1、液体金属指的是一种在室温下呈现液态的低熔点金属，同时具有金属特性和液体的流动性，近年来一直是关注的热点。微流控领域的新型液体金属在柔性电子、药物运输和催化等领域有着重要的应用前景。
2、新型液体金属镓铟锡合金因放射性低且无毒性，具有较大的研究应用空间。但由于其流动过程的复杂性，导致影响流动形态的因素较多；液体金属镓铟锡合金极高的密度，使其在生成双重液滴的过程中易与壳层流体分离，难以被双重液滴的壳层液体包裹。以上两个特点仍极大地限制着它的应用。
3、现有的稳定液体金属液滴的技术主要是通过生成镓铟共晶或者采用复杂的微流体通道设备，操作复杂、工艺繁琐，且液体金属镓铟锡合金与三相流体系相结合的研究更少。因此需要一种保护内部物质的双重乳液液滴结构的简便固化方法。
4、本专利技术是针对先在申请的后处理技术专利技术研究，先在申请的申请号：2022109309763，名称为：一种制备液体金属双重液滴的微流控装置及制备方法。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法及应用，具体采用如下的技术方案：
2、一种通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，包括：
3、步骤一、取适量的内相金属液镓铟锡合金、中间相溶液以及外相溶液，将三者合成内部包裹有内相金属液滴的双重液滴；p>
4、步骤二、采用直接滴加法，收集上述制成的液体金属双重液滴滴入到凝固溶液中，使液体金属双重液滴发生凝胶化反应，从而固化生成凝胶状的液体金属水凝胶核壳胶囊。
5、优选的，所述金属液镓铟锡合金由68.5wt％的镓金属、21.5wt％的铟金属和10wt％的锡金属组成。
6、优选的，所述外相溶液为液体石蜡溶液，其由96wt％的液体石蜡和4wt％的表面活性剂山梨醇酐单月桂酸酯组成。
7、优选的，所述中间相溶液为海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯中的一种。
8、优选的，所述中间相溶液为海藻酸钠溶液，其浓度为1wt％-6wt％。
9、优选的，所述凝固溶液为可与所述海藻酸钠溶液发生交联反应的钙离子溶液。
10、优选的，所述凝固溶液为氯化钙溶液，其浓度为1wt％-10wt％。
11、优选的，所述海藻酸钠溶液的浓度为4wt％，所述氯化钙溶液的浓度为4wt％。
12、优选的，所述氯化钙溶液的深度在0.8cm-1.0cm。
13、一种液体金属水凝胶胶囊的应用，包括：
14、将液体金属水凝胶核壳胶囊浸泡在碱性溶液中，使凝胶膨胀，破坏凝胶结构，液体金属内核液滴从壳层凝胶球体中脱落分离出来，直至凝胶溶解，释放内部液体金属；
15、其中，碱性溶液的ph值越高，水凝胶核壳的溶解速度越快。
16、本专利技术至少包括以下有益效果：
17、1)本专利技术固化液体金属双重液滴的微流控装置及固化方法设计思路创新、固化工艺简单和装置制作简易；所固化的液体金属核壳小球的粒径均一，尺寸大小精准可控，为高密度材料双重液滴的固化技术奠定了一定的基础；所用原料环保易购，原料消耗少，所需设备简单，适用于规模化生产，应用前景广泛；
18、2)本专利技术固化液体金属双重液滴的微流控装置及固化方法的固化壳层液滴采用海藻酸钙，是一种天然存在的、生物相容性良好的水溶性材料，可与钙离子发生交联作用形成水凝胶海藻酸钙，能将内部液体金属液滴封装在固化的壳层球体中，制备单分散核壳结构的液体金属水凝胶胶囊。
19、3)本专利技术固化液体金属双重液滴的微流控装置及固化方法的壳层海藻酸钙凝胶，具有对环境ph敏感的溶胀特性，可控制胶囊内容物的释放，可用作功能性材料在药物递送以及生物医学中的控释系统，从而扩大了其在药物运输、封装和释放领域的潜在应用；
20、4)本专利技术固化液体金属双重液滴的微流控装置及固化方法可以通过手动调节角度调节座倾斜角度的大小来控制液体金属重力作用对双重液滴的生成及固化深度的影响；所用实验装置材料简单且操作简便，防止液体金属氧化，降低了材料的复杂性。
21、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述金属液镓铟锡合金由68.5wt％的镓金属、21.5wt％的铟金属和10wt％的锡金属组成。
3.根据权利要求1所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述外相溶液为液体石蜡溶液，其由96wt％的液体石蜡和4wt％的表面活性剂山梨醇酐单月桂酸酯组成。
4.根据权利要求1所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述中间相溶液为海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯溶液中的一种。
5.根据权利要求4所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述中间相溶液为海藻酸钠溶液，其浓度为1wt％-6wt％。
6.根据权利要求5所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述凝固溶液为可与所述海藻酸钠溶液发生交联反应的钙离子溶液。
7.根据权利要求6所述的通过凝胶化反应制备液体
8.根据权利要求7所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述海藻酸钠溶液的浓度为4wt％，所述氯化钙溶液的浓度为4wt％。
9.根据权利要求7所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述氯化钙溶液的深度在0.8cm-1.0cm。
10.一种液体金属水凝胶胶囊的应用，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述金属液镓铟锡合金由68.5wt％的镓金属、21.5wt％的铟金属和10wt％的锡金属组成。
3.根据权利要求1所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述外相溶液为液体石蜡溶液，其由96wt％的液体石蜡和4wt％的表面活性剂山梨醇酐单月桂酸酯组成。
4.根据权利要求1所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述中间相溶液为海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯溶液中的一种。
5.根据权利要求4所述的通过凝胶化反应制备液体金属水凝胶胶囊的方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍博，俞际声，赵文静，殷子卿，张屏，赵子逸，王建翔，张茜，朱学栋，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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