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J-GLOBAL ID：202002257035326507   整理番号：20A2499084

優れたイオン伝導率と極端な低温耐性を有するポリアクリロニトリル系ヒドロゲルを調製するための一段階水溶液経路【JST・京大機械翻訳】

A one-step aqueous route to prepare polyacrylonitrile-based hydrogels with excellent ionic conductivity and extreme low temperature tolerance

著者 (11件)： Jiang Chi (Institute of Low-dimensional Materials Genome Initiative, College of Chemistry and Environmental Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, Guangdong 518060, P. R. China. [e-mail] [e-mail] [e-mail]) ,  Zhu Tang ,  Liu Huichao ,  Yang Guang ,  He Zhipeng ,  Wang Minjie ,  Ji Muwei ,  Cong Guangtao ,  Yu Jiali ,  Zhu Caizhen ,  Xu Jian
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 8  号： 42  ページ： 22090-22099  発行年： 2020年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 一般的に,優れた機械的性質を有するポリアクリロニトリル(PAN)系ヒドロゲルを,アクリロニトリル(AN)と他の親水性モノマーの共重合後の水置換により,それらの良好な有機溶媒中で調製した。しかし,従来の戦略によって合成されたPANベースのヒドロゲルは,巨大な環境問題を引き起こすだけでなく,それらの実際の応用を厳しく制限するサブゼロ温度でのそれらの元の機械的性質を必然的に失う。ここでは,毒性有機溶媒なしでZnCl_2塩を含む水系下で新しいPAN系ヒドロゲルを設計した。重合戦略に用いた塩に基づいて,P(AN-co-AMPS)ヒドロゲル(AAHs)を,ZnCl_2塩の存在下,水中でのANと2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)の直接共重合によって実現することができた。ZnCl_2は3つの支配的な機能,即ち,重合を行う水にANを溶解させ,氷晶の形成を阻害して,非常に低温条件下で凍結耐性を実現し,遊離イオンを導入し,ヒドロゲルの伝導率を促進した。その結果,AAHは,-50°Cでさえ,長期安定性,優れた抗凍結特性,および1.16S m-1の高い伝導率を同時に有する。さらに,AAHをウェアラブル歪センサとして実証し,実時間で異なる日常ヒト活動を監視するための優れた性能を示した。抗凍結および導電性PAN系ヒドロゲルを調製するためのこの一段階水性アプローチは,環境に優しい条件下で高性能フレキシブルセンサの信頼できる構築のための新しい道を開く可能性がある。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 機械的性質 ,  *低温 ,  共重合 ,  重合 ,  ヒト ,  *ポリアクリロニトリル ,  氷晶 ,  耐凍性 ,  凍結防止 ,  有機溶媒 ,  *ヒドロゲル ,  導電性
準シソーラス用語： 歪センサ ,  長期安定性 ,  *イオン伝導率 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 静電機器  (NB10020R)

タイトルに関連する用語 (7件)： イオン伝導率 ,  低温耐性 ,  ポリアクリロニトリル ,  ヒドロゲル ,  調製 ,  段階 ,  液経路