一种光热转换水凝胶的制备方法及应用[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1126797 A(43)申请公布日 2021.04.20

(21)申请号 202110052047.2(22)申请日 2021.01.15

(71)申请人 郑州大学

地址 450000 河南省郑州市高新区科学大

道100号(72)发明人 黄淼铭　孙志超　何素芹　魏丛　

刘浩　刘文涛　刘玉坤　朱诚身　(74)专利代理机构 郑州翊博专利代理事务所

(普通合伙) 41155

代理人 付红莉　周玉青(51)Int.Cl.

C08J 3/075(2006.01)C08F 220/(2006.01)C08K 3/22(2006.01)C08K 3/34(2006.01)

权利要求书1页 说明书8页 附图4页

()发明名称

一种光热转换水凝胶的制备方法及应用(57)摘要

本发明属于高分子复合功能材料领域，公开了一种光热转换水凝胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将二氧化钼分散在水中，制备二氧化钼分散液；（2）将锂皂石溶解在水中，然后加入步骤（1）的二氧化钼分散液，混合均匀，得到混合溶液；（3）在冰浴和氮气氛围下，将N‑异丙基丙烯酰胺溶解于步骤（2）的混合溶液中，然后加入引发剂、交联剂和助引发剂，混合均匀，得到混合预聚液；（4）将步骤（3）的混合预聚液注入模具内，室温下反应24h，得到水凝胶。本发明制备的水凝胶具有显著的光热转换效果、良好的透光性和力学性能、优良的升降温循环稳定性，在智能水凝胶驱动器，远程光控微流阀，光热理疗片等领域有巨大的应用潜力。

CN 1126797 ACN 1126797 A

权　利　要　求　书

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1.一种光热转换水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将二氧化钼分散在水中，得到二氧化钼分散液；（2）将锂皂石分散在水中，得到锂皂石溶液，然后向锂皂石溶液中加入步骤（1）得到的二氧化钼分散液，混合均匀，得到混合溶液；（3）在冰浴和惰性气体氛围下，将N‑异丙基丙烯酰胺溶解于步骤（2）得到的混合溶液中，然后加入引发剂、交联剂和助引发剂，混合均匀，得到混合预聚液；（4）将步骤（3）得到的混合预聚液注入模具内，室温下反应22～24h，得到水凝胶样品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述N‑异丙基丙烯酰胺与二氧化钼分散液中二氧化钼的质量比为1：（0.003～0.015）。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述N‑异丙基丙烯酰胺与锂皂石的质量比为1:（0.05～0.3）。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述引发剂为过硫酸铵；所述交联剂为N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺；所述助引发剂为N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述过硫酸铵与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为（0.01～0.04）：1；所述N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为（0.0005～0.004）：1；所述N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺的用量为10μL/1g N‑异丙基丙烯酰胺。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述过硫酸铵与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.02：1；所述N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.001：1。

7.一种权利要求1～6任一所述制备方法得到的光热转换水凝胶。8.一种权利要求7所述光热转换水凝胶在光控微流阀中的应用。

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一种光热转换水凝胶的制备方法及应用

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技术领域

[0001]本发明涉及高分子复合功能材料领域，具体涉及一种光热转换水凝胶的制备方法及应用。

背景技术

[0002]光响应水凝胶作为智能水凝胶中的一种，主要通过光照射诱导作用使其具有可的智能化作用，与外界因素之间没有直接的物理接触，这一特点使光响应水凝胶在软体机器人、传感器、微器件和药物释放等领域得到了广泛的研究。[0003]由于近红外光辐照的强度、时间和位置可以很容易地进行人为控制，因此，近红外光被认为是一种理想的触发水凝胶的光响应行为的光源。由热敏性聚N‑异丙基丙烯酰胺水凝胶和氧化石墨烯，碳纳米管，四氧化三铁纳米粒子，金纳米棒和二硫化钼等近红外光热转换填料相结合制备的复合水凝胶已经被广泛研究。然而，碳基纳米材料在水凝胶体系分散性差，贵金属纳米材料制备成本高且具有一定的细胞毒性，过渡金属双卤代物类光热材料化学稳定性差，在高温或反复激光照射条件下容易被氧化，阻碍了其实际应用。此外，传统光热填料掺入制备的复合水凝胶透明性极差，呈现全黑或颜色过深而完全不透光，无法在在可视化领域应用。

发明内容

[0004]针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的旨在提供一种光热转换水凝胶的制备方法及应用。

[0005]为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种光热转换水凝胶的制备方法，包括以下步骤：（1）将二氧化钼分散在水中，得到二氧化钼分散液；（2）将锂皂石分散在水中，得到锂皂石溶液，然后向锂皂石溶液中加入步骤（1）得

到的二氧化钼分散液，混合均匀，得到混合溶液；

（3）在冰浴和惰性气体氛围下，将N‑异丙基丙烯酰胺溶解于步骤（2）得到的混合溶

液中，然后加入引发剂、交联剂和助引发剂，混合均匀，得到混合预聚液；

（4）将步骤（3）得到的混合预聚液注入模具内，室温下反应24h，得到水凝胶样品。

[0006]根据上述的制备方法，优选地，步骤（3）中所述N‑异丙基丙烯酰胺与二氧化钼分散液中二氧化钼的质量比为1：（0.003～0.015）。[0007]根据上述的制备方法，优选地，步骤（3）中所述N‑异丙基丙烯酰胺与锂皂石的质量比为1: （0.05～0.3）；更加优选地，N‑异丙基丙烯酰胺与锂皂石的质量比为1:0.2。[0008]根据上述的制备方法，优选地，步骤（3）中所述引发剂为过硫酸铵；所述交联剂为N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺；所述助引发剂为N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺。[0009]根据上述的制备方法，优选地，步骤（3）所述过硫酸铵与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为（0.01～0.04）：1；所述N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为

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（0.0005～0.004）：1；所述N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺的用量为10μL/1g N‑异丙基丙烯酰胺；更加优选地，过硫酸铵与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.02：1；所述N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.001：1。[0010]根据上述的制备方法，优选地，所述二氧化钼为市售试剂或者按照以下方法制备：将三氧化钼和锌粉按重量比1:0.02混合均匀后，在氮气保护下于400℃煅烧4h，得到产物，然后将产物依次用盐酸溶液、氨水溶液和水进行洗涤，得到沉淀物，在50℃下干燥，得到二氧化钼。

[0011]第二方面，本发明提供了一种光热转换水凝胶，即按照上述制备方法得到的光热转换水凝胶。

[0012]第三方面，本发明提供了上述光热转换水凝胶在光控微流阀中的应用。[0013]与现有技术相比，本发明取得的积极有益效果为：

（1）本发明将二氧化钼加入到锂皂石和N‑异丙基丙烯酰胺的反应体系中来制备水

凝胶，制备的水凝胶具有显著的光热转换效果与良好的循环使用性能；并且，随着水凝胶中二氧化钼含量的增加，水凝胶的升温速率和稳态温度也随之增加；当水凝胶中二氧化钼含量为1.5mg/mL时，使用波长为808nm，功率为0.8W/cm2的激光照射15s，水凝胶表面温度升高了30℃；同时，水凝胶的温度随光照时间的延长而不断提高，在光照时间达到90s后，水凝胶表面温度基本达到稳态温度，约70℃；此外，水凝胶的升温速率和稳态温度可通过激光功率进行调节，升温速率和稳态温度随激光功率的增加而增加。[0014]（2）本发明制备的水凝胶除对近红外光具有显著的光热转换效果之外，对其他波长范围的光也具有光热转换效果，在功率为3.0 W/cm2的日光灯照射下，水凝胶的稳态温度

比初始温度提高了18℃，具有优良的光热转换效果。达到了40℃左右，

[0015]（3）本发明制备的复合水凝胶透光性较好，当水凝胶中二氧化钼含量为1.5mg/mL时，复合水凝胶在600nm处的光线透过率仍能达到27%。相较于传统碳纳米管或氧化石墨烯复合的光热转换水凝胶，本发明制备的水凝胶在具有良好的光热转换效果的同时仍然具有较好的透光性能，有利于其在智能可视化领域中的应用。[0016]（4）制备得到的微流阀装置可通本发明的制备的水凝胶可用于制备微流阀装置，过远程激光来控制微流通道的流通；该水凝胶在智能驱动、微型光控装置、光热理疗贴片等领域，具有巨大的应用价值。附图说明

[0017]图1为本发明一个具体实施例的光热转换水凝胶的制备流程及其在近红外光“On‑Off”条件下响应的示意图；

图2为实施例1～实施例6制备的水凝胶样品在近红外激光（808nm，0.8W/cm2）照射

下的温度变化图；

图3为实施例1～实施例6制备的水凝胶样品的透光度曲线图；

图4为实施例5和实施例7～实施例10制备的水凝胶样品的应力‑应变曲线图；图5为实施例4制备的水凝胶样品在不同功率的近红外激光（808nm）照射下的温度

变化图；

图6为实施例5制备的水凝胶样品在近红外激光“On‑Off”条件下的30次循环升降

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温度变化图；

图7为实施例5和实施例6制备的水凝胶样品在日光灯照射下的温度变化图；图8为本发明制备的水凝胶作为微流阀在近红外激光照射下的变化图；其中，a为

实施例6制备的水凝胶，b为实施例5制备的水凝胶。具体实施方式

[0018]以下通过具体的实施例对本发明作进一步详细说明，但并不本发明的范围。[0019]（一）二氧化钼用量的探讨实验

为了探讨二氧化钼用量对水凝胶性能的影响，本发明进行了实施例1～实施例6实

验，实施例1～实施例6具体内容如下。[0020]实施例1：

一种光热转换水凝胶的制备方法，其制备流程示意图如图1所示，具体包括以下步

骤：

（1）将30mg的二氧化钼分散在10mL去离子水中，超声处理0.5h，搅拌3h，得到浓度

为3mg/mL的二氧化钼分散液；所述二氧化钼为市售试剂或按照以下方法制备得到的：将三氧化钼和锌粉按重量比1:0.02混合均匀后，在氮气保护下于400℃煅烧4h，得到黑色产物，然后将黑色产物依次用盐酸溶液、氨水溶液和水进行洗涤，得到沉淀物，在50℃下干燥，得到二氧化钼。[0021]（2）将200mg锂皂石分散在去离子水中，超声30min，得到澄清透明的锂皂石溶液，然后向锂皂石溶液中加入步骤（1）得到的浓度为3mg/mL二氧化钼分散液，搅拌混合均匀，得到混合溶液；其中，所述去离子水用量为9.0mL；所述浓度为3mg/mL二氧化钼分散液的用量为1.0mL，水凝胶中二氧化钼的浓度为0.3mg/mL。[0022]（3）在冰浴和氮气氛围下，将1.0g N‑异丙基丙烯酰胺溶解于步骤（2）得到的混合溶液中，然后加入20mg引发剂过硫酸铵、1.0mg交联剂N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺和10μL助引发剂N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺，混合均匀，得到混合预聚液；其中，所述混合预聚液中二氧化钼与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.003:1。[0023]（4）在室温下，反应24h，得将步骤（3）得到的混合预聚液注入聚四氟乙烯模具内，到水凝胶样品。[0024]实施例2：

实施例2的内容与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，所述去离子水的用量为8.0mL；所述浓度为3mg/mL二氧化钼分散液的

用量为2.0mL，水凝胶中二氧化钼的浓度为0.6mg/mL；步骤（3）中，所述混合预聚液中二氧化钼与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.006：1。[0025]实施例3：

实施例3的内容与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，所述去离子水的用量为7.0mL；所述浓度为3mg/mL二氧化钼分散液的

用量为3.0mL，水凝胶中二氧化钼的浓度为0.9mg/mL；步骤（3）中，所述混合预聚液中二氧化钼与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.009：1。[0026]实施例4：

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实施例4的内容与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，所述去离子水的用量为6.0mL；所述浓度为3mg/mL二氧化钼分散液的

用量为4.0mL，水凝胶中二氧化钼的浓度为1.2mg/mL；步骤（3）中，所述混合预聚液中二氧化钼与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.012：1。[0027]实施例5：

实施例5的内容与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，所述去离子水的用量为5.0mL；所述浓度为3mg/mL二氧化钼分散液的

用量为5.0mL，水凝胶中二氧化钼的浓度为1.5mg/mL；步骤（3）中，所述混合预聚液中二氧化钼与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.015：1。[0028]实施例6：

实施例6的内容与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，所述去离子水的用量为10.0mL；所述浓度为3mg/mL二氧化钼分散液的

用量为0mL，即不添加二氧化钼。

[0029]为了探究二氧化钼用量对水凝胶光热转换效果的影响，将实施例1～实施例6制备的水凝胶样品分别切割成2.0cm×2.0cm×0.2cm（长×宽×厚）的长方体，然后将其放置在培养皿，四周注入去离子水。用近红外激光（808nm，0.8W/cm2）照射长方体水凝胶的中心位置，同时使用热成像仪记录水凝胶的表面温度变化过程。测试结果如图2和表1所示。[0030]表1 二氧化钼含量对水凝胶升温效果的影响

注：表中T表示温度，单位为℃；T的右下角标表示时间，单位为s；ΔT表示TMax与T0的差值。

[0031]由图2和表1可知，水凝胶的升温效果与水凝胶中二氧化钼浓度呈正相关关系。二氧化钼浓度较高的水凝胶具有更加显著的光热转换效果。实施例5得到的水凝胶样品中二氧化钼浓度为1.5mg/mL，在光源照射下，该水凝胶基体中的二氧化钼迅速吸收近红外光能量并转换为大量热能，促使水凝胶表面温度迅速超过临界相转变温度点，水凝胶产生响应，体积发生变化；水凝胶表面温度从20.0℃增加到48.1℃，大约只需要15s，当继续延长照射时间，水凝胶达到了最高稳态温度69.2℃，与初始温度相比，温度升高了49.2℃。而实施例6得到的不含二氧化钼的水凝胶样品的在同样的条件下，水凝胶的最高稳态温度为29.6℃，与初始温度相比，温度只上升了9.6℃。由此结果表明，在水凝胶体系中引入二氧化钼，能够使水凝胶具有优良的光热转换效果。

[0032]为了探究二氧化钼用量对水凝胶透光性的影响，将实施例1～实施例6制备的水凝胶薄膜样品裁剪成20mm×20mm的正方形薄膜，厚度为2mm，将其贴附在紫外分光光度仪的样品夹具上进行透光度测试，波长测量范围为300nm～800nm。测试结果如图3和表2所示。

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表2 二氧化钼用量对水凝胶透光性的影响

由图3和表2可知，不添加二氧化钼制备的水凝胶在600nm处光线透过率高达

67.9%，加入二氧化钼后，水凝胶在300nm～800nm波长范围内的光线透过率有一定程度的下降，且随着二氧化钼含量的增多，光线透过率呈现逐渐下降的趋势。但是，当体系中二氧化钼浓度为1.5mg/mL时，水凝胶薄膜在600nm处的光线透过率仍能达到27%，此水凝胶仍具有较好的透光性。相比于传统的添加碳纳米管或氧化石墨烯的光热转换水凝胶，在添加同等浓度的光热填料时，本发明制备的含有二氧化钼的水凝胶，具有较好的透光性，有利于其在智能透明可视化领域应用。[0034]（二）锂皂石用量的探讨实验

为了研究锂皂石用量对水凝胶性能的影响，本发明进行了实施例7～实施例10的

实验，实施例7～实施例10具体内容如下。[0035]实施例7：（1）将30mg的二氧化钼分散在10mL去离子水中，超声处理0.5h，搅拌3h，

所述二氧化钼为市售试剂或按照以下方法制备得到得到浓度为3mg/mL的二氧化钼分散液；

的：将三氧化钼和锌粉按重量比1:0.02混合均匀后，在氮气保护下于400℃煅烧4h，得到黑色产物，然后将黑色产物依次用盐酸溶液、氨水溶液和水进行洗涤，得到沉淀物，在50℃下干燥，得到二氧化钼。[0036]（2）将锂皂石分散在5.0mL去离子水中，超声30min，得到澄清透明的锂皂石溶液，然后向锂皂石溶液中加入5.0mL步骤（1）得到的浓度为3mg/mL二氧化钼分散液，搅拌混合均匀，得到混合溶液；其中，锂皂石用量为50mg。[0037]（3）在冰浴和氮气氛围下，将1.0g N‑异丙基丙烯酰胺溶解于步骤（2）得到的混合溶液中，然后加入20mg引发剂过硫酸铵、1.0mg交联剂N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺和10μL助引发剂N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺，混合均匀，得到混合预聚液；其中，所述混合预聚液中二氧化钼与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.015:1。[0038]（4）将步骤（3）得到的混合预聚液注入聚四氟乙烯模具内，在室温下，反应24h，得到水凝胶样品。[0039]实施例8：

实施例8的内容与实施例7基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，锂皂石的用量为100mg。

[0040]实施例9：

实施例9的内容与实施例7基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，锂皂石的用量为300mg。

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实施例10：

实施例10的内容与实施例7基本相同，不同之处在于：步骤（2）中，锂皂石的用量为400mg。

[0042]为了探讨锂皂石用量对水凝胶性能的影响，将实施例7～实施例10和实施例5制备的水凝胶进行了力学性能和平衡溶胀度的测试，其中，力学性能测试的具体步骤为：将水凝胶样品薄膜裁剪成35mm×5mm×2mm (长度×宽度×厚度)的矩形样条，在室温环境下使用电子万能拉伸机进行单轴拉伸测试，拉伸速度为50mm/min，每组样品取五个平行样，根据平均值计算其断裂伸长率和拉伸强度；平衡溶胀度的具体测试步骤为：将水凝胶样品薄膜裁剪成20mm×20mm×2mm (长度×宽度×厚度)的正方形样条，烘干后记录干重Wd，将干胶置于培养皿中，使用去离子水完全浸没，置于20℃烘箱中放置三天至溶胀平衡，记录平衡重量Ws，溶胀度计算公式为：SR=（Ws‑Wd）/Wd，每组样品取五个平行样，根据平均值计算其平衡溶胀度。测试结果如图4和表3所示。[0043]表3 锂皂石用量对水凝胶性能的影响

由图4和表3可知，水凝胶的力学性能明显受到体系中锂皂石含量的影响，锂皂石与聚N‑异丙基丙烯酰胺分子链之间的氢键作用可极大提高水凝胶的力学性能。当体系中不加入锂皂石时，混合预聚液成型困难，水凝胶力学强度极差。锂皂石在水凝胶体系中具有良好的物理交联作用，当水凝胶体系中锂皂石添加量为200mg时，水凝胶的断裂伸长率高达681%；继续增加锂皂石的含量，水凝胶的拉伸强度继续增加，但其断裂伸长率有所下降，这是因为凝胶网络中氢键的交联作用持续增强，使水凝胶网络变得更加致密；并且，随着体系中锂皂石含量的增加，水凝胶的平衡溶胀度逐渐降低，从侧面反映了水凝胶体系中氢键交联程度的增加。因此，为了保证水凝胶具有良好的韧性，同时，不影响温敏水凝胶LCST点体积收缩效果，本发明优选的地，锂皂石添加量为200mg，锂皂石与N‑异丙基丙烯酰胺的质量比为0.2:1。[0044]（三）水凝胶性能研究

1、水凝胶对不同激光功率响应的分析

为了探究激光功率对水凝胶升温效果的影响，本发明使用波长为808nm，功率分别

为0.5 W/cm2、0.8 W/cm2和1.3 W/cm2的激光对实施例4得到的水凝胶进行了测试，结果如图5和表4所示。[0045]表4 不同激光功率对水凝胶升温效果的影响

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注：表中T表示温度，单位为℃；T的右下角标表示时间，单位为s；ΔT表示TMax与T0

的差值。

[0046]由图5和表4可知，水凝胶的升温效果与激光功率呈正相关关系，当激光功率为0.5 W/cm2时，水凝胶温度最高能达到40.8℃，而当激光功率为1.3 W/cm2时，水凝胶的温度最高可达74.0℃，表明提高照射激光的功率，可以显著提高水凝胶的升温速率与最高稳态温度。[0047]、水凝胶光热稳定性的分析

为了探究水凝胶在近红外激光照射下的光热稳定性和升温可重复性，本发明对实

施例5得到的水凝胶进行了30次循环升降温测试，测试的具体过程为：记录起始温度T0，然后使用激光灯（808nm，0.8 W/cm2）照射15s，记录最高温度TMax，关闭激光灯至水凝胶逐渐冷却到室温，记录温度T0，紧接着再用激光照射15s，如此循环往复进行测试。测试结果如图6和表5所示。[0048]表5 水凝胶循环升温效果

由图6和表5可知，在每个循环中，水凝胶都可以从20℃升温至50℃左右，显示出几

表明该水凝胶具有良好的光热稳定性和升温可重复性。乎一致的升温规律，

[0049]、水凝胶对日光灯响应的分析

为了研究水凝胶对除近红外光以外的其他波长范围的光的光热转换能力，本发明

对实施例5和实施例6制备的水凝胶进行了日光灯照射升温测试，测试过程如下：将两组样品放在功率为3.0 W/cm2的日光灯下照射，记录照射不同时间时的水凝胶温度，测试结果如图7和表6所示。

[0050]表6水凝胶在不同日光灯照射时间下的温度

注：表中T表示温度，单位为℃；T的右下角标表示时间，单位为min；ΔT表示TMax与

T0的差值。

[0051]由图7和表6可知，不加任何含量二氧化钼实施例6制备的样品在日光灯照射下15min后，温度上升约8.3℃，而二氧化钼含量为1.5mg/mL的实施例5制备的样品在相同条件下温度上升约18.1℃，表明制备的含有二氧化钼的水凝胶具有良好的将日光转化为热量的能力。

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（四）基于水凝胶制备的微流阀近红外光响应效果分析

本发明将实施例5和实施例6制备的水凝胶用于制备微流阀，并研究了所制备的微

流阀的近红外光响应效果。

[0053]微流阀的具备过程如下：分别将实施例5和实施例6制备的混合预聚液注入内径为5mm的透明石英管中间，将该石英管置于N2氛围下室温放置24h完成聚合，然后，将粉红色罗丹明B溶液和去离子水分别注入石英管的两端，用808nm，0.8W/cm2的激光进行照射，使用相机记录微阀变化和液体流通的全过程。测试结果如图8所示。[00]由图8可知，当使用808nm，0.8W/cm2的激光进行照射，基于实施例6制备的微流阀装置在激光照射前后，下端水的颜色基本未发生任何的变化，而基于实施例5制备的微流阀装置的下端水的颜色变为了粉红色，这是因为水凝胶基体中的二氧化钼快速吸收近红外光的能量并转化为大量热量，导致水凝胶基底发生相转变和体积收缩，此时管道中的两种液体实现上下相互流通，从而导致下端水的颜色变成粉红色。[0055]此外，还对微流阀装置进行了不同功率光照实验，实验结果表明该水凝胶微流阀中罗丹明B溶液与去离子水发生混合所需要的时间受激光功率影响明显，当激光照射功率提升到1.3W/cm2时，基于实施例5制备的微流阀发生流通所需时间约为60s，而激光功率为0.3W/cm2时，该微阀发生流通所需时间约为2.5min。[0056]综上所述，制备得本申请制备的含有二氧化钼的水凝胶可用于制备微流阀装置，到的微流阀装置可通过远程激光来控制微流通道的流通，并且，通过激光功率可以控制微流阀发生流通所用的时间，实现了微流阀流通的可控性。

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说　明　书　附　图

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图1

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说　明　书　附　图

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图3

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说　明　书　附　图

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图5

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图7

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