CN111253597A - 一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜及其制备方法 - Google Patents

一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜及其制备方法，其制备步骤如下：1)甲壳素的纯化处理；2)甲壳素的纳米纤维化处理；3)将甲壳素纳米纤维分散液与聚苯胺混合，然后用纤维素滤膜进行抽滤，将所得纤维素膜连同滤膜一起置于氢氧化钠水溶液中静置过夜，再用去离子水置换得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜；4)将复合水凝胶膜分别置于无水乙醇、叔丁醇中置换，再使用液氮冷冻并冷冻干燥得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜；5)将复合气凝胶膜置于H2SO4溶液中浸泡，然后室温风干，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜。本发明提供的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜具有导电性好、力学强度高的优点。

Description

一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜及其制备方法
技术领域
本发明属于有机高分子化合物技术领域，具体涉及一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜及其制备方法。
背景技术
甲壳素(chitin)，又名甲壳质、几丁质，化学名称为β-(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，其广泛存在于自然界中，含量丰富。甲壳素的数量在三大天然多糖中仅次于纤维素，每年的生物合成量高达1000多亿吨，是一种不用担心枯竭的可再生生物质资源。此外，甲壳素也是自然界中除蛋白质外产量最大的含氮天然高分子，其主要来源于节肢动物的骨骼、真菌和一些低等植物的细胞壁中，比如虾、蟹壳，鱿鱼软骨等。最重要的是，甲壳素在甲壳素酶、壳聚糖酶等的催化水解作用下，能完全降解并参与自然界中的碳、氮循环，是一种重要的绿色环保的天然高分子材料。
聚苯胺(Polyaniline，缩写为PANI)是一种重要的导电高分子。聚苯胺源于其分子链中含有P电子共轭结构，其掺杂机制并不是在氧化剂作用下产生阳离子空位，而是通过掺杂的质子酸分解产生H+和对阴离子(如Cl-、硫酸根等)进入主链，再与胺和亚胺基团中N原子结合后离域到整个分子链的P键中，从而使聚苯胺呈现较高的导电性。这种独特的掺杂机制使得聚苯胺的掺杂过程完全可逆，聚苯胺也因此具有电化学活性，可应用于超级电容器的电极材料等。
将甲壳素纳米纤维与聚苯胺复合，制备导电凝胶，使其具有良好的力学性能和导电性，将具有多方面的应用前景，但目前尚未研究出理想的产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种力学性能和导电性能好的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
提供一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其制备方法步骤如下：
1)甲壳素的纯化处理：将甲壳素粉末置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，再将处理后的甲壳素粉末置于盐酸水溶液中反应除去无机盐，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，接着将处理后的甲壳素粉末置于pH值为3～4的亚氯酸钠水溶液中反应除去色素，反应完成后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，最后再置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，并抽滤、洗涤至滤出液为中性，然后用液氮快速冷冻、冷冻干燥得到纯化的甲壳素粉末；
2)甲壳素的纳米纤维化处理：对步骤1)所得纯化的甲壳素粉末进行部分脱乙酰处理后，再使用醋酸对其进行纤维解离，最后使用高压均质机对其进行均质、分散得到甲壳素纳米纤维分散液；
3)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜的制备：将步骤2)所得甲壳素纳米纤维分散液与聚苯胺混合，磁力搅拌12～24h后再超声分散30～60min，得到混合均匀的复合分散液，然后将复合分散液用纤维素滤膜进行抽滤，抽滤完成后将所得纤维素膜连同滤膜一起置于氢氧化钠水溶液中，室温静置过夜，再用去离子水置换除去多余的氢氧化钠和盐，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜；
4)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的制备：将步骤3)所得的复合水凝胶膜分别置于无水乙醇、叔丁醇中置换，再使用液氮冷冻并冷冻干燥得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜；
5)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的活化：将步骤4)所得复合气凝胶膜置于H2SO4溶液中浸泡，然后室温风干，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜。
按上述方案，步骤1)将甲壳素粉末置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，所述氢氧化钠水溶液浓度为1～3mol/L，所述甲壳素粉末与氢氧化钠水溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应时间为18～24h。
按上述方案，步骤1)将处理后的甲壳素粉末置于盐酸水溶液中反应除去无机盐，所述盐酸水溶液体积浓度为7～10％，甲壳素粉末与盐酸溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应时间为18～24h。
按上述方案，步骤1)将处理后的甲壳素粉末置于pH值为3～4的亚氯酸钠水溶液中反应除去色素，所述亚氯酸钠水溶液浓度为0.3～0.5wt％，甲壳素粉末与亚氯酸钠水溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应温度为80～90℃，反应时间为5～6h。
按上述方案，步骤1)最后再置于氢氧化钠水溶液中反应，所述氢氧化钠水溶液浓度为1～5mol/L，所述甲壳素粉末与氢氧化钠水溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应时间为18～24h。
按上述方案，步骤2)甲壳素的纳米纤维化处理，具体步骤为：将纯化的甲壳素粉末加入浓度为30～35wt％的NaOH水溶液中，甲壳素粉末与NaOH水溶液质量比为3～5：100，加入硼氢化钠，在90～100℃下搅拌反应3～8h，反应液用去离子水离心水洗至中性，然后用醋酸滴定至pH值为3～4，稀释得到质量浓度为0.1～0.3％的分散液，然后用高压均质机在压力15～30MPa下对分散液进行均质、分散得到甲壳素纳米纤维分散液。
按上述方案，所述硼氢化钠与纯化的甲壳素粉末质量比为0.02～0.03：1。
按上述方案，步骤2)所述甲壳素纳米纤维分散液中甲壳素纳米纤维长300～800nm，直径3～8nm。
按上述方案，步骤3)所述聚苯胺平均直径为51～94nm，参考文献electacta.2017.07.177.方法制备(One-pot synthesis and electrochemicalproperties of polyaniline nanofibers through simply tuning acid-baseenvironment of reaction medium.Tao Li,etc.Electrochimica Acta 249(2017)33-42.)。
按上述方案，步骤3)所述甲壳素纳米纤维分散液中甲壳素纳米纤维与聚苯胺质量比为0.5～2.5：1。
按上述方案，步骤3)所述纤维素滤膜孔径为0.22μm。
按上述方案，步骤3)所述氢氧化钠水溶液浓度为1～5mol/L。
按上述方案，步骤5)H2SO4溶液浓度为1～3mol/L，在H2SO4溶液中浸泡时间为12～24h。
按上述方案，步骤5)室温风干时间为24～48h。
本发明还包括上述甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜的制备方法，具体步骤如下：
1)甲壳素的纯化处理：将甲壳素粉末置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，再将处理后的甲壳素粉末置于盐酸水溶液中反应除去无机盐，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，接着将处理后的甲壳素粉末置于pH值为3～4的亚氯酸钠水溶液中反应除去色素，反应完成后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，最后再置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，并抽滤、洗涤至滤出液为中性，然后用液氮快速冷冻、冷冻干燥得到纯化的甲壳素粉末；
2)甲壳素的纳米纤维化处理：对步骤1)所得纯化的甲壳素粉末进行部分脱乙酰处理后，再使用醋酸对其进行纤维解离，最后使用高压均质机对其进行均质、分散得到甲壳素纳米纤维分散液；
3)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜的制备：将步骤2)所得甲壳素纳米纤维分散液与聚苯胺混合，磁力搅拌12～24h后再超声分散30～60min，得到混合均匀的复合分散液，然后将复合分散液用纤维素滤膜进行抽滤，抽滤完成后将所得纤维素膜连同滤膜一起置于氢氧化钠水溶液中，室温静置过夜，再用去离子水置换除去多余的氢氧化钠和盐，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜；
4)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的制备：将步骤3)所得的复合水凝胶膜分别置于无水乙醇、叔丁醇中置换，再使用液氮冷冻并冷冻干燥得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜；
5)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的活化：将步骤4)所得复合气凝胶膜置于H2SO4溶液中浸泡，然后室温风干，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜。
以及上述甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜在可穿戴电子设备中的应用。
本发明在纳米纤维化处理阶段用氢氧化钠水溶液处理纯化后的甲壳素，是为了将甲壳素中的乙酰氨基脱除，形成氨基，由此来增加甲壳素中的氨基含量并增加其溶解性，加入硼氢化钠的作用是为了防止过量的氢氧化钠水溶液在脱乙酰的过程中对甲壳素进行不可逆的降解，从而使得分子量降低，在转速为8000r/min并持续10min的离心水洗，并直至洗到中性，是为了去除在脱乙酰的过程中残留的氢氧化钠；将洗至中性的分散液用醋酸滴定至pH＝3～4，是为了将脱乙酰后的甲壳素上的氨基带上正电荷，形成-NH3 +然后通过纤维与纤维之间的静电排斥力，对甲壳素产生一个“解纤”的作用；最后在高压均质过程中，是为了将“解纤”的甲壳素纤维悬浮液变得更加均匀分散，从而得到纳米级别的纤维。其原理是通过均质阀突然失压而产生的空穴效应和高速冲击，由此产生强烈的剪切作用力，从而制得纳米级别的纤维。
在本申请以甲壳素纳米纤维为基体构建的水凝胶膜中，由于甲壳素纳米纤维具有比较高的长径比，并且具有良好的分散性，通过与聚苯胺共混，不仅可以使甲壳素纳米纤维水凝胶膜具有导电能力，且其构建的网状结构可以明显地起到分散聚苯胺的作用(甲壳素纳米纤维与聚苯胺通过氢键的作用相连)，使得聚苯胺不容易团聚在一起，从而增加活性物质(聚苯胺)的电化学活性；其次通过真空抽滤的方式成膜，再浸入氢氧化钠水溶液生成水凝胶膜，使用去离子水置换去除成凝胶过程中残留的NaOH溶液，之后使用乙醇、叔丁醇置换、冻干能较好地保持凝胶膜的结构，再浸入H2SO4中使聚苯胺掺杂，提高其导电性能，同时可以较好地改善甲壳素纳米纤维水凝胶及其复合水凝胶的机械强度和韧性，使得其应用于可穿戴电子设备如用作超级电容器的负极材料成为可能。
本发明的有益效果在于：1、本发明提供的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜具有导电性好、力学强度高的优点。2、本发明采用甲壳素为原料，来源广泛，制备工艺简单，重复性好，易于实现工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜照片；
图2为对比例1所制备的甲壳素纳米纤维水凝胶膜照片；
图3为实施例1所制备的甲壳素纳米纤维分散液透射电镜图片。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例所用聚苯胺参考文献electacta.2017.07.177.方法制备(One-potsynthesis and electrochemical properties of polyaniline nanofibers throughsimply tuning acid-base environment of reaction medium.Tao Li,etc.Electrochimica Acta249(2017)33-42.)，平均直径为51～94nm。
实施例1
一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其制备方法如下：
1)称取20g商业甲壳素粉末，再配置1000mL浓度为1mol/L的氢氧化钠水溶液，将甲壳素粉末加入氢氧化钠水溶液中在室温下用磁力搅拌器搅拌反应24h用以去除包含在甲壳素里的蛋白质，反应完后真空抽滤器并用去离子水洗涤至滤出液为中性，然后将经过氢氧化钠水溶液处理过的湿态甲壳素倒入1000mL盐酸水溶液(体积浓度7％)，在室温下用磁力搅拌反应24h用以去除包含在甲壳素里的无机盐如碳酸钙等矿物质，反应完后真空抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，再将经过盐酸水溶液处理过的湿态甲壳素倒入1000mLpH值为3.5、质量浓度为0.3％的亚氯酸钠水溶液中，并在80℃下用磁力搅拌反应5～6h用以去除包含在甲壳素里的色素，期间悬浮液的颜色慢慢变成黄绿色，说明漂白作用正在进行，反应完后真空抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，最后再重复一次前述用氢氧化钠水溶液处理甲壳素的步骤除去蛋白质，反应完后真空抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性；将经过上述步骤处理的甲壳素，用真空抽滤器抽滤至低含水状态，再使用离心管装填湿态甲壳素，分别用液氮处理3min左右进行快速冷冻，之后用冷冻干燥机对其进行常规冷冻干燥处理直至干燥，得到纯化的甲壳素粉末；
2)用烧杯称取步骤1)纯化的甲壳素粉末1.1g，加入30mL质量浓度为33％的氢氧化钠水溶液，其中加入0.03g的硼氢化钠，在90℃下磁力搅拌反应3h，将反应后的分散液用去离子水进行离心水洗，转速为8000r/min，持续10min，反复水洗多次至中性，然后将洗至中性的分散液用醋酸滴定至pH值＝3.5，稀释得到1000mL分散液，将1000mL分散液加入高压均质机在压力15MPa下进行均质分散得到透明甲壳素纳米纤维分散液，将得到的甲壳素纳米纤维分散液进行含水量测定，使用3个10mL样品瓶，分别加入3g左右甲壳素纳米纤维分散液，放入真空干燥箱中60℃减压干燥12h，由此测定含水量，再通过旋转蒸发器来调整甲壳素纳米纤维分散液浓度至1wt％；
3)用50mL烧杯将步骤2)所得甲壳素纳米纤维分散液稀释至浓度为0.55wt％，取25g甲壳素纳米纤维分散液与0.1375g聚苯胺混合(质量比甲壳素纳米纤维：聚苯胺＝1：1)，磁力搅拌过夜后再用超声清洗机超声处理30min，得到混合均匀的复合分散液；使用直径50mm，0.22μm孔径的纤维素滤膜对复合分散液进行抽滤，持续时间大概为8～10h；抽滤至漏斗下再无一滴水滴出后，将复合膜连同滤膜一起浸入约30g浓度为5mol/L的氢氧化钠水溶液中，室温静置过夜，形成凝胶；再用去离子水置换，约3h置换一次，约置换6次，除去多余的氢氧化钠和盐，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜；
4)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的制备：将步骤3)所得的复合水凝胶膜分别置于无水乙醇、叔丁醇中置换，约3h置换一次，各置换3次，再使用液氮冷冻3min左右，并冷冻干燥得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜(测得其断裂强度约50MPa)；
5)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的活化：将步骤4)所得复合气凝胶膜置于50mL浓度为1mol/L的H2SO4溶液中浸泡24h，然后室温风干48h，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜。
将步骤2)所得甲壳素纳米纤维分散液稀释至浓度为0.05wt％，然后对甲壳素纳米纤维分散液进行透射电镜扫描分析，透射电镜图片如图3所示，可看出甲壳素纳米纤维分散均匀，纤维为长300～800nm，直径3～8nm的具有高长径比的纳米纤维。
本实施例制备的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜照片如图1所示，其表面光滑平整。
本实施例制备的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜用四探针法进行导电率的测试，制备的样品长3cm，宽1cm，厚0.2mm，测得导电率为0.287S/cm。
对比例1
一种甲壳素纳米纤维水凝胶膜，其制备方法与实施例1不同之处在于，不加聚苯胺，并省略步骤4)将复合水凝胶膜分别置于无水乙醇、叔丁醇中置换的步骤，其余步骤与实施例1相同，产物照片如图2所示。步骤4)冷冻干燥后的甲壳素纳米纤维气凝胶膜表面不平整，测得步骤4)冻干后的膜断裂强度为28MPa。
对比例2
一种甲壳素纳米纤维水凝胶，其制备方法为：取多孔板为水凝胶的模具，每个孔滴加一定量的实施例1步骤2)制备的质量浓度为1％的甲壳素纳米纤维分散液；将多孔板放入真空干燥箱中抽真空，用以去除分散液中的气泡；用一次性塑料吸管滴加5mol/L氢氧化钠水溶液至多孔板中，直至覆盖整个分散液上表面，再室温静置过夜，形成凝胶；再用去离子水置换，约3h置换一次，约置换6次，得到甲壳素纳米纤维水凝胶。该甲壳素纳米纤维水凝胶机械强度差，不具有实用价值。

Claims (10)

1.一种甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，其制备方法步骤如下：
1)甲壳素的纯化处理：将甲壳素粉末置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，再将处理后的甲壳素粉末置于盐酸水溶液中反应除去无机盐，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，接着将处理后的甲壳素粉末置于pH值为3～4的亚氯酸钠水溶液中反应除去色素，反应完成后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，最后再置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，并抽滤、洗涤至滤出液为中性，然后用液氮快速冷冻、冷冻干燥得到纯化的甲壳素粉末；
2)甲壳素的纳米纤维化处理：对步骤1)所得纯化的甲壳素粉末进行部分脱乙酰处理后，再使用醋酸对其进行纤维解离，最后使用高压均质机对其进行均质、分散得到甲壳素纳米纤维分散液；
3)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜的制备：将步骤2)所得甲壳素纳米纤维分散液与聚苯胺混合，磁力搅拌12～24h后再超声分散30～60min，得到混合均匀的复合分散液，然后将复合分散液用纤维素滤膜进行抽滤，抽滤完成后将所得纤维素膜连同滤膜一起置于氢氧化钠水溶液中，室温静置过夜，再用去离子水置换除去多余的氢氧化钠和盐，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜；
4)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的制备：将步骤3)所得的复合水凝胶膜分别置于无水乙醇、叔丁醇中置换，再使用液氮冷冻并冷冻干燥得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜；
5)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的活化：将步骤4)所得复合气凝胶膜置于H2SO4溶液中浸泡，然后室温风干，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜。
2.根据权利要求1所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，步骤1)将甲壳素粉末置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，所述氢氧化钠水溶液浓度为1～3mol/L，所述甲壳素粉末与氢氧化钠水溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应时间为18～24h。
3.根据权利要求1所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，步骤1)将处理后的甲壳素粉末置于盐酸水溶液中反应除去无机盐，所述盐酸水溶液体积浓度为7～10％，甲壳素粉末与盐酸溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应时间为18～24h。
4.根据权利要求1所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，步骤1)将处理后的甲壳素粉末置于pH值为3～4的亚氯酸钠水溶液中反应除去色素，所述亚氯酸钠水溶液浓度为0.3～0.5wt％，甲壳素粉末与亚氯酸钠水溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应温度为80～90℃，反应时间为5～6h。
5.根据权利要求1所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，步骤1)最后再置于氢氧化钠水溶液中反应，所述氢氧化钠水溶液浓度为1～5mol/L，所述甲壳素粉末与氢氧化钠水溶液质量体积比为1～3g/100mL，反应时间为18～24h。
6.根据权利要求1所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，步骤2)甲壳素的纳米纤维化处理，具体步骤为：将纯化的甲壳素粉末加入浓度为30～35wt％的NaOH水溶液中，甲壳素粉末与NaOH水溶液质量比为3～5：100，加入硼氢化钠，在90～100℃下搅拌反应3～8h，反应液用去离子水离心水洗至中性，然后用醋酸滴定至pH值为3～4，稀释得到质量浓度为0.1～0.3％的分散液，然后用高压均质机在压力15～30MPa下对分散液进行均质、分散得到甲壳素纳米纤维分散液。
7.根据权利要求1所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，步骤3)所述聚苯胺平均直径为51～94nm，参考文献electacta.2017.07.177.方法制备；步骤3)所述甲壳素纳米纤维分散液中甲壳素纳米纤维与聚苯胺质量比为0.5～2.5：1；步骤3)所述氢氧化钠水溶液浓度为1～5mol/L。
8.根据权利要求1所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜，其特征在于，步骤5)H2SO4溶液浓度为1～3mol/L，在H2SO4溶液中浸泡时间为12～24h；步骤5)室温风干时间为24～48h。
9.根据权利要求1-8任一所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)甲壳素的纯化处理：将甲壳素粉末置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，再将处理后的甲壳素粉末置于盐酸水溶液中反应除去无机盐，然后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，接着将处理后的甲壳素粉末置于pH值为3～4的亚氯酸钠水溶液中反应除去色素，反应完成后抽滤并用去离子水洗涤至滤出液为中性，最后再置于氢氧化钠水溶液中反应除去蛋白质，并抽滤、洗涤至滤出液为中性，然后用液氮快速冷冻、冷冻干燥得到纯化的甲壳素粉末；
2)甲壳素的纳米纤维化处理：对步骤1)所得纯化的甲壳素粉末进行部分脱乙酰处理后，再使用醋酸对其进行纤维解离，最后使用高压均质机对其进行均质、分散得到甲壳素纳米纤维分散液；
3)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜的制备：将步骤2)所得甲壳素纳米纤维分散液与聚苯胺混合，磁力搅拌12～24h后再超声分散30～60min，得到混合均匀的复合分散液，然后将复合分散液用纤维素滤膜进行抽滤，抽滤完成后将所得纤维素膜连同滤膜一起置于氢氧化钠水溶液中，室温静置过夜，再用去离子水置换除去多余的氢氧化钠和盐，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合水凝胶膜；
4)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的制备：将步骤3)所得的复合水凝胶膜分别置于无水乙醇、叔丁醇中置换，再使用液氮冷冻并冷冻干燥得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜；
5)甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶膜的活化：将步骤4)所得复合气凝胶膜置于H2SO4溶液中浸泡，然后室温风干，得到甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜。
10.根据权利要求1-8任一所述的甲壳素纳米纤维/聚苯胺复合凝胶膜在可穿戴电子设备中的应用。
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