Preparation and its properties of sodium lignosulfonate@tannic acid hydrogel
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摘要:目的 由木质素加工制备高分子复合材料，可以提高可再生木质素资源的高附加利用价值。若将木质素引入水凝胶中，不仅可以实现水凝胶中化石原料的有效替代，还可以提高水凝胶的强度，并赋予水凝胶多种优异性能。方法 在碱性条件下，以木质素磺酸钠为原料，结合单宁酸，通过Fe3+的原位还原作用，以过硫酸铵为引发剂，制备了一种多功能木质素磺酸钠@单宁酸–聚丙烯酸（TA@SL-PAA）水凝胶。通过红外光谱仪、扫描电子显微镜证明了单宁酸成功包覆在木质素磺酸钠的表面，并采用质构仪、固体紫外分光光度计、电导率仪等对水凝胶的机械性能、抗紫外性、导电性和自愈合性等进行了分析。结果 单宁酸成功负载在木质素磺酸钠上，形成木质素磺酸钠@单宁酸（TA@SL）复合物，以此为原料制备的木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶具有良好的机械性能，在最佳条件下，其断裂伸长率可达约1 700%，抗压强度可达275 kPa。该水凝胶在具有较高透明度的同时还具有有效的紫外屏蔽效果，紫外吸收能力可达100%。此外，由于木质素磺酸钠和金属离子的存在，使得该水凝胶还具有优异的黏附性、自愈合能力、导电性能和高灵敏度等。值得一提的是，利用该水凝胶的传感特性来制备水凝胶电极，可以有效地捕捉到稳定的肌电图与心电图信号。结论 由于木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶具有良好的机械性能、导电性和自愈合性等特征，使其在传感器、商业电极和可穿戴电极等领域有着巨大的应用潜力。Abstract:Objective The polymer composite material made from lignin can improve the high additional utilization value of renewable lignin resources. If lignin is introduced into the hydrogel, not only the effective substitution of fossil raw materials in the hydrogel can be realized, but also the strength of the hydrogel can be improved, and the hydrogel can be given a variety of excellent properties.Method Under alkaline conditions, a multifunctional sodium lignosulfonate@tannic acid-polyacrylic acid (TA@SL-PAA) hydrogel was produced using sodium lignosulfonate and tannic acid as raw materials and ammonium persulfate as initiator through in-situ reduction of Fe3+. It was proved by infrared spectrometer and scanning electron microscope that sodium lignosulfonate was successfully coated on the surface of tannic acid. Properties such as electrical conductivity, electrical conductivity, and self-healing properties were investigated.Result Tannic acid was successfully loaded on sodium lignosulfonate to form a sodium lignosulfonate@tannic acid (TA@SL) complex. The sodium lignosulfonate@tannic acid hydrogel prepared from TA@SL had good mechanical properties. Under the best conditions, its elongation at break can reach 1 700%, and its compressive strength can reach 275 kPa. The hydrogel has high transparency and effective UV shielding effect, and the UV absorption capacity can reach 100%. In addition, due to the presence of sodium lignosulfonate and metal ions, the hydrogel also has excellent adhesion, self-healing ability, electrical conductivity and high sensitivity. It is worth mentioning that using the sensing properties of the hydrogel to prepare hydrogel electrodes can effectively capture stable electromyogram and electrocardiogram signal.Conclusion Due to the good mechanical properties, electrical conductivity, and self-healing properties of sodium lignosulfonate@tannin hydrogels, it has great potential for applications in sensors, commercial electrodes, and wearable electrodes.
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Keywords:
- sodium lignosulfonate /
- tannic acid /
- hydrogel /
- multifunction /
- sensor
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水凝胶是指在水中发生溶胀并包含大量水分的同时，还能在氢键、范德华力、共价键等共同作用下继续保持其本身三维网络结构不会发生改变的一种高分子聚合物[1-3]。从水凝胶诞生至今，具备众多优点的水凝胶得到了大力发展，根据不同的需要，如今已发展出具有优异的延展性和生物相容性[4-5]、高机械强度[6]、自我愈合能力[7]、快速凝胶化[8]、抗紫外能力[9-10]和导电性[11-12]等性能的多种水凝胶,并广泛应用到众多领域[13]。其中，应用于生物医药和可穿戴电子设备等领域的水凝胶引起了人们越来越多的关注[14-15]。目前市场上的传统生物医学电极普遍运用的水凝胶性能单一，根据现在的趋势，开发一款同时具有高机械强度、黏附性和导电性等多功能的、稳定的水凝胶电极来替代传统的商业电极更能满足市场需要。
单宁酸是一种广泛存在于植物体内的水溶性多酚类物质[16]，可以通过氢键、范德华力、疏水作用等与其他物质发生化学反应[17-18]。Chen等[19]研究发现：单宁酸可以与金属离子螯合，通过配位作用来提高水凝胶的机械强度。除此之外，单宁酸的邻苯二酚基团能够赋予水凝胶黏附性。更为重要的是，这种黏附性对人体的皮肤不具有刺激性且容易剥离[20-21]，因此将单宁酸用于水凝胶材料的制备具有广泛的前景。
木质素是由苯丙烷单元通过碳–碳键和醚键连接而成的无定形聚合物，是自然界中仅次于纤维素的第二大天然有机物[22-23]，也是非化石资源中唯一的可再生芳香族资源[24]。世界制浆造纸产业的副产品—工业木质素年产量超过5 × 107 t[25]，其中大部分直接用于燃烧回收热能，利用率低[26]。因此将木质素用于加工制备高分子复合材料对提高木质素的高附加值利用具有重要意义。一方面，木质素具有刚性的苯环结构，可以提高材料的力学性能；另一方面，木质素上的酚羟基和甲氧基可以转化为具有氧化或还原活性的醌/邻苯二酚/半醌，可以生成类似的多酚类结构。但木质素的水溶性较差，限制了其替代水溶性多酚的多功能应用。而木质素磺酸盐作为亚硫酸盐法制浆的副产品，既具有木质素的结构特征，又具有良好的水溶性，因此将其用于水凝胶的制备可以赋予水凝胶更多性能，又可以提高木质素的利用率。
目前，木质素磺酸盐和单宁酸用于水凝胶的制备已有相关报道。王勤华[20]采用上述两种原料通过冰水浴的方法制备了磺化木质素@单宁–聚丙烯酰胺（Ta@LS-PAM）水凝胶，但是该法用时长、条件复杂。因此，本研究以过硫酸铵作为引发剂，通过自由基聚合制备木质素磺酸钠@单宁酸–聚丙烯酸（TA@SL-PPA）水凝胶，实验条件绿色温和，在室温下1 ~ 5 min就可实现快速凝胶化。此外，对该水凝胶的机械强度、黏附性、自愈合性、抗紫外性、导电性等进行了研究，并对其作为商业电极在可穿戴生物电子皮肤方面的应用性能进行了探索。
1. 材料与方法
1.1 材 料
木质素磺酸钠（sodium lignosulfonate，SL），重均分子量1 678 g/mol，多重分散系数1.283；磺酸基含量（–SO3−）：2.34 mmol/g）。丙烯酸（acrylic acid，AA）、六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O）、过硫酸铵（ammonium persulphate，APS）、三羟甲基氨基甲烷（tris）、单宁酸（tannic acid，TA）均为分析纯。上述材料均购自上海麦克林生化科技有限公司。
1.2 研究方法
1.2.1 木质素磺酸钠@单宁酸（TA@SL）的制备
这里借鉴王勤华[20]的制备方法，取0.001 g的木质素磺酸钠加入7 mL的去离子水，用1 mol/L的tris调节混合液体pH值至8，留1份溶液作对照，其余4份溶液分别加入0.001、0.002、0.005、0.010 g单宁酸混合均匀后室温反应8 h。
1.2.2 TA@SL-PAA水凝胶的制备
向上述4个TA@SL溶液中加入0.06 g三氯化铁（FeCl3·6H2O）、0.25 g过硫酸铵和2.7 mL 丙烯酸，搅拌均匀后，室温静置1 ~ 5 min后即可形成凝胶。将上述凝胶分别命名为TA@SL-PAA-1、TA@SL-PAA-2、TA@SL-PAA-3、TA@SL-PAA-4。
1.3 性能表征
1.3.1 红外光谱（FTIR）测试
红外光谱测试采用溴化钾压片法。将待测样品SL和TA@SL分别与干燥处理后的溴化钾混合均匀，压片，通过红外对样品进行扫描，扫描范围为600 ~ 4 000 cm−1，扫描速度为32次/s，分辨率为4 cm−1。
1.3.2 扫描电镜（SEM）测试
采用SEM表征样品SL和TA@SL的表面形貌。将样品SL和TA@SL均稀释10倍，分别滴到铜网上并进行风干处理，风干结束后对其表面进行喷金处理，将样品放置在电子显微镜下观察表面形貌，扫描时加速电压为5 kV。
1.3.3 水凝胶的抗紫外性和透光性
将水凝胶切成2 mm厚的薄片，利用固体紫外分光光度计来检测水凝胶光透过率和紫外屏蔽效果。
1.3.4 水凝胶的机械性能
将水凝胶切成圆柱形（直径20 mm、高15 mm）和哑铃型（宽4 mm、长50 mm），分别用于压缩测试和拉伸测试。使用质构仪对水凝胶的力学性能进行了测量，测试速度为10 mm/min。此外，将压缩量设置为20%，对水凝胶循环压缩10次，并记录实验结果。
1.3.5 水凝胶的黏附性能
将TA@SL-PAA-1水凝胶切成圆柱形（直径20 mm × 高10 mm），将其分别黏附在手指、橡胶、玻璃、金属、塑料等材料的表面不掉落，并拍照记录。
1.3.6 水凝胶的导电性和自愈合性能
将TA@SL-PAA-1水凝胶切成长条状（长60 mm × 宽10 mm × 高10 mm）与小灯泡串联，接入电源形成一个闭合的回路，并观察水凝胶切断/愈合状态下的亮度变化；并将该水凝胶接入数字源表，记录水凝胶在切断/愈合状态下电流的变化。
1.3.7 水凝胶的信号检测
裁剪3块大小一致TA@SL-PAA-1水凝胶薄片（长30 mm × 宽30 mm × 高2 mm），将其黏附在被实验者右手臂的皮肤处，并连接多通道生理信号数据采集系统，被实验者做出握拳和松开两个连续的动作，这一系列动作引起的手腕处的动作与发生在手指上的细微动作都可以被捕捉到，如图1所示。由多通道生理信号数据采集系统对这一系列动作产生的肌电信号（electromyogram，EMG）变化进行记录。
将上述同样大小的3块TA@SL-PAA-1水凝胶薄片分别黏附在被实验者的左手腕、左脚腕和右脚腕处，静坐不动，同时用连接好的多通道生理信号数据采集系统对被实验者的心电信号（electrocardiogram，ECG）变化进行记录。
2. 结果与讨论
2.1 红外光谱分析
为了进一步表征TA@SL的化学结构，对样品进行了红外分析，结果如图2所示。样品SL在1 046和1 081 cm−1处出现特征峰，这些峰归属于木质素磺酸盐中的磺酸盐基团。与样品SL的红外谱图对比，可以看出样品TA@SL中的这些峰向较低的波数处移动至1 038和1 052 cm−1，这是由于木质素磺酸钠中的−S=O和单宁酸中的−OH结合形成氢键[27]，这说明样品TA@SL是以复合体的形式存在，而非简单的混合。
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图 2 木质素磺酸钠@单宁酸（TA@SL）和木质素磺酸钠（SL）的FTIR图Figure 2. FTIR diagrams of sodium lignosulfonate/tannic acid (TA@SL) and sodium lignosulfonate (SL)2.2 微观形貌表征分析
通过SEM对样品SL和TA@SL的表面形貌进行了分析，如图3所示。从图中可以看出：样品SL和TA@SL有显著的区别，SL呈小颗粒状，加入单宁酸反应8 h后，TA@SL中大部分木质素磺酸钠被单宁酸包覆起来。
2.3 水凝胶的抗紫外和透光性分析
利用紫外–可见分光光度计来检测水凝胶的透明度和紫外阻隔效果。在太阳辐射的所有波长中，紫外波长范围在400 nm以下，可见光区波长范围在390 ~ 780 nm之间。由图4a所示：随着单宁酸含量的增加，TA@SL-PAA水凝胶对短波长的屏蔽作用逐渐增强，抗紫外能力也相应增大，这是由于单宁酸对紫外光线具有强烈的吸收效果[28]。TA@SL-PAA水凝胶在紫外光区均无透射率，这说明TA@SL-PAA水凝胶的抗紫外能力几乎可达100%；在可见光区，TA@SL-PAA水凝胶也具有良好的透光性，其中TA@SL-PAA-1水凝胶的光透过率可达85%（650 nm处）。通过实物图进一步展示了TA@SL-PAA水凝胶的透明度和紫外屏蔽效果，图4b展示了TA@SL-PAA水凝胶具有很高的透明度，可以清晰地显示出水凝胶下花朵的形状及其颜色；图4c展示了该水凝胶涂层能很好地阻挡紫外线，因此100元人民币下面的紫外线敏感区不会发出荧光。现实生活中，一些特殊领域的工作在进行作业时，经常处于具有强紫外线的辐射环境中，所以对可穿戴的具有紫外阻隔效果的透明电子产品有一定的需求，而TA@SL-PAA水凝胶不仅价格低廉而且具有有效的抗紫外性能和较高的透明度，使其在可视化医疗和可穿戴电子等领域具有广泛的应用前景。
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图 4 不同单宁酸添加质量的TA@SL-PAA水凝胶的紫外−可见吸收光谱(a)，TA@SL-PAA水凝胶在可见光下具有高透明度(b)，TA@SL-PAA水凝胶覆盖在100元人民币表面的UV敏感荧光区域的UV过滤效果(c)Figure 4. UV-visible absorption spectra of TA@SL-PAA hydrogels with different tannin contents (a), TA@SL-PAA hydrogels have high transparency under visible light (b), and the UV filtering effect of TA@SL-PAA hydrogel covering the UV-sensitive fluorescent area on the surface of RMB 100 (c)2.4 水凝胶的机械性能分析
对TA@SL-PAA水凝胶进行了机械性能分析。图5a为TA@SL-PAA水凝胶的拉伸–应变曲线图，从图中可以看出不同的单宁酸加入质量对水凝胶的拉伸性能有明显的影响。当水凝胶的单宁酸加入质量增加时，断裂伸长率相应增大，而抗拉强度却相应降低了，这是由于随着单宁酸质量的增加，水凝胶内部交联程度随之增强，使其脆性增大，从而导致其应力减小。其中，TA@SL-PAA-1水凝胶的抗拉强度最大，可达约100 kPa，优于Jia等[29]（约15 kPa）和Sun等[30]（约68 kPa）研究的导电水凝胶的抗拉强度；TA@SL-PAA-4水凝胶的断裂伸长率最高，可达约1700%。图5b为TA@SL-PAA水凝胶压缩–应变曲线图。同样的，单宁酸的加入质量也必然影响TA@SL-PAA水凝胶的压缩性能。随着单宁酸加入质量的增加，水凝胶的抗压能力随之降低，其中TA@SL-PAA-1水凝胶的抗压强度最大，可达约275 kPa。
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图 5 拉力应变曲线(a)、压缩应变曲线(b)和压缩循环曲线(c)Figure 5. Tensile strain curves (a), compressive strain curves (b) and compression cycle curves (c)对TA@SL-PAA-1水凝胶进行压缩循环测试，以此测得压缩循环变化曲线图。如图5c所示：以循环1次时的图像为基准，分别连续压缩循环5次和10次后，得到的图线与压缩循环1次时的图线基本吻合，由此说明水凝胶具有较好的压缩回弹能力。上述实验结果表明：TA@SL-PAA水凝胶显示出良好的抗拉和抗压以及回弹性能。
2.5 水凝胶的黏性分析
TA@SL-PAA水凝胶对不同的基质均具有良好的黏附性能。如图6所示：TA@SL-PAA-1水凝胶可以紧紧黏附在皮肤表面不掉落，当实验者戴上橡胶手套后，TA@SL-PAA-1水凝胶依然可以很好地黏附在橡胶手套的表面。除此之外，TA@SL-PAA水凝胶对金属、玻璃、塑料等多种材料均有优异的黏附性能。单宁中的邻苯二酚基团对各种材料具有很强的黏附性，可以通过氢键、金属配位或螯合、π-π堆积等非共价键作用于各种固体底物表面。TA@SL-PAA水凝胶优异的黏附性能为其在可穿戴生物电子皮肤等领域的应用提供了前提。
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图 6 TA@SL-PAA-1水凝胶黏附在不同材料表面的照片Figure 6. Photographs of TA@SL-PAA hydrogel adhered to the surface of different materials2.6 水凝胶的导电性和自愈合能力分析
羟基和羧基等官能团的存在能通过氢键和配位作用动态交联聚合物链形成多重网状水凝胶。配位作用发生时，羧基和羟基上的氧形成配位键从而与金属离子产生络合作用。当pH > 7时，TA和Fe3+以三齿配体形结构存在，TA分子上的邻苯三酚基团以及SL的邻苯二酚基团均可以与Fe3+发生金属络合作用[15,31]。因为氢键和金属络合都是可逆的，所以水凝胶也表现出良好的自愈合能力。同时铁离子的存在又赋予了水凝胶导电性。图7a显示：自愈合后的水凝胶仍可以作为导体使LED灯发光。图7b展示了TA@SL-PAA-1水凝胶涂层的应变传感器能够稳定地接收断开和自愈合过程中的电流信号。此外，图7c显示：随着愈合时间的延长，水凝胶的抗拉强度和断裂伸长率逐渐增加，室温愈合6 h后，水凝胶的拉伸强度约为60 kPa，恢复到初始拉伸强度的60%左右。
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图 7 TA@SL-PAA-1水凝胶自愈合后其导电性能的照片(a)，TA@SL-PAA-1水凝胶应变传感器检测的切断/自愈合电阻响应曲线(b)，以及TA@SL-PAA-1水凝胶在不同愈合时间下的自愈合力学性能(c)Figure 7. Photograph of the electrical conductivity of TA@SL-PAA hydrogel after self-healing (a), cut-off/self-healing resistance response curves detected by TA@SL-PAA hydrogel strain sensor (b), and self-healing mechanical properties of TA@SL-PAA-1 hydrogel at different healing times (c)2.7 水凝胶的信号检测分析
在进行传感研究时，水凝胶也可以被用来作为建构传感器的原料之一。通过实验发现，水凝胶电极可以稳定且准确地输出这些较弱的信号，证明了水凝胶可以利用传感特性制备生物电极来检测EMG与ECG的生理信号变化。如图8a所示：当手掌做握拳动作时电信号产生明显的波动，当手掌处于放松时电信号的波动趋于平缓，这是由于安置在被实验者胳膊动脉处的水凝胶具有较高的灵敏度，能够轻易地捕捉到微弱的脉搏，可以连续稳定的检测EMG的信号变化。此外，图8b展示了水凝胶电极捕捉到的连续稳定的ECG的信号波动，从放大图中可以清晰地发现标注P、Q、R、S与T这5个符合ECG特征的点。以上结果表明：TA@SL-PAA水凝胶传感器在可视化医疗、可穿戴设备等领域具有非常大的发展潜力。
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图 8 EMG信号检测（a）和ECG信号检测（b）Figure 8. EMG signal detection (a) and ECG signal detection (b)2.8 水凝胶的形成机理分析
本实验水凝胶形成机理如图9所示：在碱性条件下，将单宁酸加入到木质素磺酸钠溶液中，通过包覆形成TA@SL复合物，之后依次加入Fe3+、APS和丙烯酸。在该体系中，TA@SL、Fe3+和APS之间会发生多次动态氧化还原反应，其中Fe3+离子可以通过配位作用和水凝胶中的功能性基团形成可逆的离子键作用力，可以有效地增强水凝胶的机械强度和自愈特性。同时木质素与单宁中的酚羟基被Fe3+氧化成醌结构，原位生成Fe2+[15,29]，随后激发过硫酸铵形成高活性的半醌自由基和羟基自由基（·OH），从而加速聚合物链的快速凝胶化，即在室温下静置1 ~ 5 min形成TA@SL-PAA水凝胶。
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图 9 TA@SL-PAA水凝胶形成机理示意图Figure 9. Schematic mechanism diagram of TA@SL-PAA hydrogel synthesis3. 结 论
在碱性条件下，以木质素磺酸钠和单宁酸为原料，制备了TA@SL-PAA水凝胶，并对其性能展开研究，研究结果如下：
（1）当木质素磺酸钠和单宁酸的质量比为1∶1时，TA@SL-PAA-1水凝胶的拉伸强度和抗压强度最佳，分别达到100和275 kPa；当木质素磺酸钠和单宁酸的质量比为1∶10时，TA@SL-PAA-4水凝胶的断裂伸长率最高，约为1 700%。
（2）不同质量比的TA@SL-PAA水凝胶均表现出了对紫外线近100%的屏蔽性能，其中TA@SL-PAA-1水凝胶透光率最好，在可见光650 nm处的透光率达85%以上。
（3）由于木质素磺酸钠中邻苯二酚的存在赋予了水凝胶黏附性，使其可以黏附在不同材料的表面不掉落；金属离子和氢键的存在赋予了水凝胶良好的导电性和自愈合能力，自愈合6 h后拉伸强度可恢复至原先的60%左右。
（4）TA@SL-PAA水凝胶还可以检测肌电图和心电图的电信号变化，使其在制备可视化医疗和特殊工作环境下的可穿戴设备等领域具有广阔的应用前景。
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图 9 TA@SL-PAA水凝胶形成机理示意图
Figure 9. Schematic mechanism diagram of TA@SL-PAA hydrogel synthesis
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图 2 木质素磺酸钠@单宁酸（TA@SL）和木质素磺酸钠（SL）的FTIR图
Figure 2. FTIR diagrams of sodium lignosulfonate/tannic acid (TA@SL) and sodium lignosulfonate (SL)
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图 4 不同单宁酸添加质量的TA@SL-PAA水凝胶的紫外−可见吸收光谱(a)，TA@SL-PAA水凝胶在可见光下具有高透明度(b)，TA@SL-PAA水凝胶覆盖在100元人民币表面的UV敏感荧光区域的UV过滤效果(c)
Figure 4. UV-visible absorption spectra of TA@SL-PAA hydrogels with different tannin contents (a), TA@SL-PAA hydrogels have high transparency under visible light (b), and the UV filtering effect of TA@SL-PAA hydrogel covering the UV-sensitive fluorescent area on the surface of RMB 100 (c)
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图 5 拉力应变曲线(a)、压缩应变曲线(b)和压缩循环曲线(c)
Figure 5. Tensile strain curves (a), compressive strain curves (b) and compression cycle curves (c)
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图 6 TA@SL-PAA-1水凝胶黏附在不同材料表面的照片
Figure 6. Photographs of TA@SL-PAA hydrogel adhered to the surface of different materials
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图 7 TA@SL-PAA-1水凝胶自愈合后其导电性能的照片(a)，TA@SL-PAA-1水凝胶应变传感器检测的切断/自愈合电阻响应曲线(b)，以及TA@SL-PAA-1水凝胶在不同愈合时间下的自愈合力学性能(c)
Figure 7. Photograph of the electrical conductivity of TA@SL-PAA hydrogel after self-healing (a), cut-off/self-healing resistance response curves detected by TA@SL-PAA hydrogel strain sensor (b), and self-healing mechanical properties of TA@SL-PAA-1 hydrogel at different healing times (c)
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[1] Ahmed E M. Hydrogel: preparation, characterization, and applications: a review[J]. Journal of Advanced Research, 2015, 6(2): 105−121. doi: 10.1016/j.jare.2013.07.006
[2] Wichterle O, Lím D. Hydrophilic gels for biological use[J]. Nature, 1960, 185: 117−118. doi: 10.1038/185117a0
[3] Taylor D L, Panhuis M. Self-healing hydrogels[J]. Advanced Materials, 2016, 28(41): 9060−9093. doi: 10.1002/adma.201601613
[4] Doi M, Matsumoto M, Hirose Y. Deformation of ionic polymer gels by electric fields[J]. Macromolecules, 1992, 25(20): 5504−5511. doi: 10.1021/ma00046a058
[5] Wang Q, Mynar J L, Yoshida M, et al. High-water-content mouldable hydrogels by mixing clay and a dendritic molecular binder[J]. Nature, 2010, 463: 339−343. doi: 10.1038/nature08693
[6] Yuan N, Xu L, Wang H, et al. Dual physically cross-linked double network hydrogels with high mechanical strength, fatigue resistance, notch-insensitivity, and self-healing properties[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(49): 34034−34044. doi: 10.1021/acsami.6b12243
[7] Chen W P, Hao D Z, Hao W J, et al. Hydrogel with ultrafast self-healing property both in air and underwater[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2018, 10(1): 1258−1265.
[8] Chen D W, Wu D X, Chen G C, et al. Reductant-triggered rapid self-gelation and biological functionalization of hydrogels[J]. Polymer Chemistry, 2015, 6(48): 8275−8283. doi: 10.1039/C5PY01299F
[9] Su X, Chen B Q. Transparent, UV-proof and mechanically strong montmorillonite/alginate/Ca2+ nanocomposite hydrogel films with solvent sensitivity[J]. Applied Clay Science, 2018, 165(1): 223−233.
[10] Ghorbanzadeh M, Farhadian N, Golmohammadzadeh S, et al. Formulation, clinical and histopathological assessment of microemulsion based hydrogel for UV protection of skin[J]. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2019, 179(1): 393−404.
[11] Zhou Y, Wan Y J, Yang Y S, et al. Highly stretchable, elastic, and ionic conductive hydrogel for artificial soft electronics[J]. Advanced Functional Materials, 2019, 29(1): 1806220.1−1806220.8.
[12] Zhou Z X, He Z R, Yin S W, et al. Adhesive, stretchable and antibacterial hydrogel with external/self-power for flexible sensitive sensor used as human motion detection[J]. Composites Part B Engineering, 2021, 220(1): 108984.
[13] 孙亚杰, 马艳丽, 代俊秀, 等. 酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶的制备及表征[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(11): 97−103. Sun Y J, Ma Y L, Dai J X, et al. Preparation and characterization of enzymatic hydrolysis lignin-based hydrogel[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(11): 97−103.
[14] Pan X F, Wang Q H, Guo R S, et al. An integrated transparent, UV-filtering organohydrogel sensor via molecular-level ion conductive channels[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7(9): 4525−4535. doi: 10.1039/C8TA12360H
[15] Wang Q H, Pan X F, Lin G M, et al. Ultrafast gelling using sulfonated lignin-Fe3+ chelates to produce dynamic crosslinked hydrogel/coating with charming stretchable, conductive, self-healing, and ultraviolet-blocking properties[J]. Chemical Engineering Journal, 2020, 396(15): 125341.
[16] 周文, 秦文博, 张鑫, 等. 植物单宁/聚合物共混体系的抗菌性研究进展[J]. 塑料, 2021, 50(2): 99−103, 145. Zhou W, Qin W B, Zhang X, et al. Research progress on the antibacterial properties of vegetable tannin and polymer blends[J]. Plastics, 2021, 50(2): 99−103, 145.
[17] 艾雨为, 任素霞, 董莉莉, 等. 聚乳酸/单宁酸复合材料的制备与性能研究[J]. 太原理工大学学报, 2021, 52(2): 192−197. Ai Y W, Ren S X, Dong L L, et al. Preparation and properties of poly lactic acid/tannic acid composites[J]. Journal of Taiyuan University of Technology, 2021, 52(2): 192−197.
[18] 严浩钊, 周新华, 周红军. 单宁酸合成功能材料的研究进展[J]. 仲恺农业工程学院学报, 2021, 34(2): 64−71. Yan H Z, Zhou X H, Zhou H J. Research progress of tannic acid synthetic functional materials[J]. Journal of Zhongkai University of Agriculture and Engineering, 2021, 34(2): 64−71.
[19] Chen Y N, Peng L, Liu T, et al. Poly(vinyl alcohol)-tannic acid hydrogels with excellent mechanical properties and shape memory behaviors[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(40): 27199.
[20] 王勤华. 木质素掺杂水凝胶的制备与应用研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2019. Wang Q H. Preparation and application of lignin-doped hydrogels[D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2019.
[21] Gwak M A, Hong B M, Seok J M, et al. Effect of tannic acid on the mechanical and adhesive properties of catechol-modified hyaluronic acid hydrogels[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2021, 191(30): 669−705.
[22] 任世学, 倪海月, 田金玲, 等. 碱木质素交联PVA共混啶虫脒缓释薄膜的制备及性能[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(12): 116−121. Ren S X, Ni H Y, Tian J L, et al. Preparation and performance of alkali lignin-PVA crosslinked blend slow-release acetaniprid film[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(12): 116−121.
[23] 孙楠, 邸明伟. 木质素在聚合物材料中应用的研究进展[J]. 高分子材料科学与工程, 2021, 37(5): 141−148. Sun N, Di M W. Progress in the application of lignin in polymer materials[J]. Polymeric Materials Science and Engineering, 2021, 37(5): 141−148.
[24] 陈冰玉, 邸明伟. 木质素解聚研究新进展[J]. 高分子材料科学与工程, 2019, 35(6): 157−164. Chen B Y, Di M W. Progress on research of depolymerization of lignin[J]. Polymeric Materials Science and Engineering, 2019, 35(6): 157−164.
[25] Kai D, Tan M J, Chee P L, et al. Towards lignin-based functional materials in a sustainable world[J]. Green Chemistry, 2016, 18(5): 1175−1200. doi: 10.1039/C5GC02616D
[26] 王欢, 杨东杰, 钱勇, 等. 木质素基功能材料的制备与应用研究进展[J]. 化工进展, 2019, 38(1): 434−448. Wang H, Yang D J, Qian Y, et al. Recent progress in the preparation and application of lignin-based functional materials[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2019, 38(1): 434−448.
[27] Fan H L, Wang L, Feng X D, et al. Supramolecular hydrogel formation based on tannic acid[J]. Macromolecules, 2017, 50(2): 666−676. doi: 10.1021/acs.macromol.6b02106
[28] Wang R, Wang X X, Zhan Y J, et al. A dual network hydrogel sunscreen based on poly-γ-glutamic acid/tannic acid demonstrates excellent anti-UV, self-recovery, and skin-integration capacities[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11(41): 37502−37512.
[29] Jia Z R, Zeng Y, Tang P F, et al. Conductive, tough, transparent, and self-healing hydrogels based on catechol-metal ion dual self-catalysis[J]. Chemistry of Materials, 2019, 31(15): 5625−5632. doi: 10.1021/acs.chemmater.9b01498
[30] Sun F C, Huang X Y, Wang X, et al. Highly transparent, adhesive, stretchable and conductive PEDOT: PSS/polyacrylamide hydrogels for flexible strain sensors[J]. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2021, 625(20): 126897.
[31] Yan W T, Shi M Q, Dong C X, et al. Applications of tannic acid in membrane technologies: a review[J]. Advances in Colloid and Interface Science, 2020, 284: 102267. doi: 10.1016/j.cis.2020.102267
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期刊类型引用(12)
1. 吴生海，王玉莹，檀婷婷，李黎明，兰雪涵，杜凤国. 针刺仪在林木检测中的应用现状及展望. 吉林林业科技. 2023(02): 36-40 . 
百度学术
2. 柳苏洋，辛振波，张厚江，王辉，张典. 基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测研究. 北京林业大学学报. 2023(07): 139-152 . 本站查看
3. 徐鹏飞，管成，张厚江，宋海欧，袁江玉，段超，郭旺. 用于树干内部缺陷筛查的应力波临界波速确定研究. 西北林学院学报. 2022(01): 222-229 . 百度学术
4. 谢军明，王立海，林文树，郝泉龄，解光强，孟庆凯，李怡娜，阚相成. 随机森林在红松活立木腐朽分级中的应用. 东北林业大学学报. 2022(04): 99-103+110 . 百度学术
5. 梁星宇，丁叶蔚，何宇航，黄俣劼，王正. 电学无损检测法在活立木中的应用与展望. 木工机床. 2022(02): 12-15 . 百度学术
6. 杨露露，董喜斌，徐华东. 电阻法和应力波法在活立木内部腐朽缺陷检测中的对比. 森林工程. 2022(04): 82-88 . 百度学术
7. 常旭东，金光泽. 地形和土壤因子对红松活立木腐朽的影响. 林业科学. 2022(11): 71-82 . 百度学术
8. 刘唱. 基于反距离加权插值法的木材内部缺陷检测. 电子制作. 2021(03): 60-63 . 百度学术
9. 郝泉龄，徐国祺，王立海，时小龙，许明贤，纪文文，张广晖. 基于Logistic回归模型的红松立木腐朽分级预测. 南京林业大学学报(自然科学版). 2020(02): 150-158 . 百度学术
10. 徐群，徐华东，李其哲，程智星. 基于阻抗仪的红松活立木年轮宽度辨识方法. 森林工程. 2019(03): 32-35+40 . 百度学术
11. 王明谦，王昆，许清风. 木结构无损检测技术研究进展. 施工技术. 2019(21): 85-90 . 百度学术
12. 金川，申晓刚，陆萍. 扬州瘦西湖景区古树健康监测与评价. 扬州职业大学学报. 2018(02): 47-51 . 百度学术
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