一种改性κ-卡拉胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种改性κ‑卡拉胶及其制备方法和应用，属于高分子材料开发与应用领域。本发明专利技术制备的改性卡拉胶同时具有带正电荷的季铵基和带有负电荷的硫酸根，通过调控分子链间的作用力，显著降低了卡拉胶的溶胶‑凝胶转变温度，实现了灵活地可加工性，同时增强了其机械强度。这种改性策略实现了盐离子的高效固定，赋予材料卓越的大气水捕集能力和稳定的湿气发电性。基于此，构建了一种智能自供电传感器，可实现对呼吸状态的实时监测。本发明专利技术基于κ‑卡拉胶独特的盐离子交联特性，优化了κ‑卡拉胶的溶胶‑凝胶转变温度，增强其可加工性，拓展了其在湿气相关的汲水、发电和传感领域的应用，展现出广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料开发与应用领域，尤其涉及 κ-卡拉胶的改性制备及其应用。

技术介绍

1、能源环境领域的可持续发展与智能可穿戴传感技术的创新对高性能材料提出了迫切需求，材料设计在提升其性能和功能整合中的作用至关重要。天然卡拉胶作为一种绿色基体材料，由于良好的生物相容性、生物可降解性、无毒性以及多样的功能特性，受到了广泛的关注。其中， κ-卡拉胶的一个显著特性是热可逆性：在加热时溶解形成均匀溶液，而冷却到室温或更低时形成具有三维网络结构的凝胶。因此，其加工和应用通常需要严格控制温度条件。溶解需要加热到较高温度（通常~70℃），而在冷却过程中，凝胶形成速率较快，可能不利于复杂几何结构或高精度材料的制备。特别地，某些功能性组分（如蛋白质、酶或热敏性药物）在高温下可能失活或降解，这进一步限制了 κ-卡拉胶在某些生物医学领域的应用。因此，调控 κ-卡拉胶的溶胶-凝胶转变温度十分重要，这能够保证其在更低的温度下溶解并保持液态，减少本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性κ-卡拉胶，其特征在于，该改性κ-卡拉胶是由κ-卡拉胶引入带正电的基团进行季铵基改性而得。

2.权利要求1所述改性κ-卡拉胶的改性方法，其特征在于，将κ-卡拉胶加热溶解，制备κ-卡拉胶水溶液，然后加入氢氧化钠，搅拌后，再加入能够进行季铵基改性的修饰剂，继续搅拌混合反应，终止反应后将产物进行透析，将透析后的样品进行冷冻干燥，即获得季铵基改性的κ-卡拉胶（QKC）。

3.如权利要求2所述的改性方法，其特征在于，所述引入季铵盐基团的修饰剂包括环氧丙基三烷基氯化铵、环氧丙基二甲基氯化铵、环氧乙基三烷基氯化铵、环氧丙基三乙胺、环氧丙基三甲基溴化铵、环氧丙基三甲基...

【技术特征摘要】

1.一种改性κ-卡拉胶，其特征在于，该改性κ-卡拉胶是由κ-卡拉胶引入带正电的基团进行季铵基改性而得。

2.权利要求1所述改性κ-卡拉胶的改性方法，其特征在于，将κ-卡拉胶加热溶解，制备κ-卡拉胶水溶液，然后加入氢氧化钠，搅拌后，再加入能够进行季铵基改性的修饰剂，继续搅拌混合反应，终止反应后将产物进行透析，将透析后的样品进行冷冻干燥，即获得季铵基改性的κ-卡拉胶（qkc）。

3.如权利要求2所述的改性方法，其特征在于，所述引入季铵盐基团的修饰剂包括环氧丙基三烷基氯化铵、环氧丙基二甲基氯化铵、环氧乙基三烷基氯化铵、环氧丙基三乙胺、环氧丙基三甲基溴化铵、环氧丙基三甲基硫酸铵、n, n, n-三甲基-2, 3-环氧丙胺盐酸盐以及苄基环氧季铵盐中的一种或多种混合。

4.权利要求1所述改性κ-卡拉胶在制备水凝胶或气凝胶上的应用；所述水凝胶或气凝胶能够用于大气水收集。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，qkc水或气凝胶的制备方法：制备qkc样品溶液，然后进行低温模具成型，再加入吸湿盐溶液浸泡，再用大量的去离子水冲洗，再用水进行浸泡，以除去游离的盐离子；...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺金涛，李娜，
申请(专利权)人：康复大学，
类型：发明
国别省市：