胶水制备心得体会，精选3篇

别再花钱买胶水了，用牙膏就能做万能胶，比买的还好用，回家试试,下面一起来看看本站小编蓝不及给大家精心整理的答案，希望对您有帮助

别再花钱买胶水了，用牙膏就能做万能胶，比买的还好用，回家试试

在日常生活中，我们经常会用到胶水来粘合物品。不过，你有没有想过，除了购买市面上的胶水，还有没有其他更便宜、更实用的替代品呢？没错，答案就在你的牙膏盒里！牙膏不仅可以为我们提供口腔健康，还能变身万能胶，拥有比购买的胶水更多的优势。本文将详细介绍用牙膏制作万能胶的方法和其优点。

## 1. 牙膏制作万能胶的方法

制作万能胶并不复杂，只需要准备以下材料：

- 牙膏：建议选用白色或透明的普通牙膏，避免选择有颜色的含颗粒牙膏。

- 小容器：用于混合牙膏和其他成分的容器，可以是旧的胶水瓶或其他小瓶子。

- 食用碱：可在超市或药店购买，碱的作用是加速牙膏的固化过程，增加胶水的粘性。

制作步骤：

1. 将适量的牙膏挤入小容器中，根据你的需要确定牙膏的量，一般来说，5-10毫升左右即可。

2. 加入一小撮食用碱，碱的用量不宜过多，以免影响胶水的效果。

3. 用棒棒糖或其他小工具充分搅拌，直至牙膏和碱充分混合，成为均匀的糊状物。

4. 万能胶制作完成，可以使用了。

## 2. 牙膏制作万能胶的优点

使用牙膏制作万能胶相比购买市面上的胶水，有许多明显的优点。

### 2.1. 环保节约

首先，这是一种环保节约的方法。每年全球消耗大量的胶水，而胶水通常是由化学合成材料制成，对环境造成一定的压力。而牙膏则是日常生活中常见的用品，一旦使用过期或不合适使用的牙膏，它们通常会被扔掉，这就造成了浪费。将这些牙膏转变为万能胶，不仅可以减少浪费，还能为环保事业做出贡献。

### 2.2. 安全无毒

牙膏是一种日常生活用品，一般经过严格的质量检测，可以放心使用。相比之下，一些市面上的胶水可能含有一些化学成分，使用时需要小心，以免对皮肤或健康造成伤害。通过用牙膏制作万能胶，我们可以避免这些潜在的风险，保障自己和家人的安全。

### 2.3. 便宜易得

制作万能胶所需的材料牙膏和食用碱都是非常便宜并且易得的。相比之下，购买市面上的胶水可能会比较昂贵，特别是一些品质较好的胶水。用牙膏替代胶水不仅可以节省开支，还能实现一种廉价又实用的解决方案。

### 2.4. 便捷灵活

在生活中，牙膏无处不在，无论是家庭还是外出旅行，都可以方便地找到牙膏。而使用牙膏制作万能胶，无需专门购买胶水，只要随身携带少量牙膏和食用碱，就能随时随地解决粘合问题。这种便捷性和灵活性使牙膏制作万能胶成为一种非常实用的替代方案。

## 3. 牙膏制作万能胶的使用技巧

使用牙膏制作的万能胶与市面上的胶水使用方法相似，但也有一些使用技巧需要注意。

1. 用量控制：不同情况下，使用的牙膏胶量需要适量调整，过多可能会导致粘合效果不佳，过少则可能无法达到所需粘合效果。

2. 压力持续：在粘合时，尽量保持适度的压力，并确保胶水充分涂抹到需要粘合的表面。

3. 固化时间：牙膏制作的万能胶需要一定的固化时间，不要着急在固化前就进行大力度的拉扯。

## 4. 结语

总的来说，牙膏制作的万能胶是一种简单实用、环保节约、安全无毒、便宜易得、便捷灵活的替代胶水的方法。它让我们重新认识了日常生活中的牙

膏，让这种常见的用品发挥了更多的作用。通过将牙膏和食用碱结合制作万能胶，我们不仅为环境贡献一份力量，还可以在日常生活中省下不少开支。如果你还在为购买胶水而犹豫，不妨回家试试这种简便又实用的制作方法，相信你会被它的效果所惊喜！

丛欢在工作中。

吴健坤摄

核心阅读

今年36岁的中科院理化所研究员、博导丛欢，专注于有机化学研究。近20年来，他的生活和事业与有机化学紧紧联系在一起。在他眼中，在屡败屡战和反复思考中摸索出一条成功的路径，体验创造的乐趣，就是科研最大的收获。

“盯着屏幕上旋转的分子结构，一天都不会觉得腻。”中科院理化技术研究所的一间办公室中，一名穿着浅蓝色套头衫的年轻人指着电脑屏幕上的三维化学分子模型说。

这个年轻人叫丛欢，今年36岁，是中科院理化所研究员、博导，光化学转换与功能材料重点实验室副主任。2018年，他带领的团队首次精确合成了共轭莫比乌斯索烃，并发表在国际学术期刊《自然·通讯》上，被评价为“大环合成领域令人印象深刻的重大进展”。

“支持我走下去的，是对有机化学的喜爱”

每当被问及为什么研究有机化学，丛欢总是不假思索地回答：“好玩。”

1999年，正读高一的丛欢在化学竞赛辅导课上结识了一群刚退休的大学教授，他们的讲课中洋溢着对化学的喜爱。“老师最常挂在嘴边的词就是‘好玩’，讲到兴奋处时常手舞足蹈。”丛欢回忆道。

渐渐地，丛欢迷上了有机化学。他加入了北京青少年科技俱乐部，在实践中学习科研。在内蒙古锡林郭勒大草原上，头顶炎炎烈日，年过六旬的中科院植物研究所研究员陈佐忠挖了一米多深的土坑，站在里面给十几个中学生讲授草原土壤和植被知识。这一幕让丛欢深受感触：“这段经历在我心里种下了一颗科学的种子。”

随后的求学经历中，这个年轻人的生活与有机化学紧紧联系在一起。在2002年的全国高中学生化学竞赛决赛中，丛欢为北京市代表队荣获一等奖，随后进入北京大学化学与分子工程学院学习，此后还先后就读于波士顿大学、麻省理工学院、加州理工学院。

有机化学是基础学科，又是实验科学。实验中遇到的独立变量有很多，但为了得到严谨的结论，每次实验只能对其中一个变量稍加改变。只有通过成百上千次的重复和摸索，才能够找到最优的实验条件。这份工作不仅异常枯燥，而且时常遭遇失败。

从事博士后研究期间，为了一个看似简单的合成反应，丛欢曾经早出晚归做了9个月实验，但结果总不尽如人意，最终确认原因是反应产物不稳定。丛欢虽然不甘心，最后只能停止这个课题。

“支持我走下去的，是对有机化学的喜爱。”对丛欢而言，科研中最大的收获与满足，就是在屡败屡战的实验和反反复复的思考中摸索出一条成功的路径，体验创造的乐趣。

“抓住一闪而过的灵感，并通过实验最终实现，这是常人难以体会的快乐。我时常用这份快乐来填补失败的低潮，激励自己去挑战更难的目标。”在丛欢看来，做科研仿佛走迷宫，如果只看到眼前的墙，难免会沮丧。只有站在一定的高度，才能看到远方的目标，引导自己坚定走下去。

“竞争是创新的压力，也是突破的动力”

求学时成绩优秀，31岁成为中科院理化所最年轻的博导、研究员……当被人夸赞“聪明”时，丛欢总是说：“搞科研，光靠聪明可不够。”

上学时，丛欢常常会提前规划出下一周的日程，甚至具体到时段。难得的是，只要列了计划，他一定会按时完成。

工作以后，每天的事情越来越多，再加上科研工作的不确定性，丛欢无法详细规划日程，但对于自己和学生每天的工作仍会列出计划，并且根据重要性、紧急性等因素对事情的优先级别进行划分。办公室的一块大白板上，展示着课题组最新的进展，细致到每一名学生的名字、任务和进度要求。“丛老师是一个特别仔细、计划性很强的人。”中科院超分子化学课题组科研助理赵宏丽说。

受益于讲条理、善规划的好习惯，尽管工作千头万绪，丛欢总能有条不紊地完成，甚至未来3到5年的科研工作也早有规划，他称之为“打仗的战略图”。

在学生的印象中，无论多晚离开实验室，丛老师办公室的灯都亮着。“科研工作竞争激烈，特别是公认的重要课题，往往有很多研究小组同时在做。很多时候，如果不是第一名就输了。竞争是创新的压力，也是突破的动力。”丛欢说。

大环分子是具有纳米尺度的环形化合物，是超分子化学的重要组成部分，几十年来一直处于基础研究的最前沿，也催生了两次超分子化学领域的诺贝尔奖。“我要做不一样的化学。”丛欢把自己的研究方向定位在大环分子的合成与组装，借助有机化学精准合成的优势，他希望不久的将来利用具有特色结构的大环分子作为“积木块”，以原子精度构建一系列新型纳米功能材料。

“科研要契合国家需求，这是‘国家队’的义务和责任”

2015年5月，丛欢回国后到中科院理化所就职，在他眼里，“这不仅是回国，更是回家！”

“我们赶上了好时候，从国家到院所对青年人才越来越重视，提供了让科研人员施展才华的空间和全方位的支持。”丛欢说，更为重要的是这里有浓厚的科学氛围，有各领域的一流专家，还有全世界密度最大的高精尖仪器群。

近年来，丛欢在功能大环分子方面取得了一系列重要的科研成果。带领着平均年龄26岁的团队，丛欢陆续创造出一个又一个结构“好玩”又具备独特性质的新奇分子：可以扩张和缩小的共轭碳纳米环、分子莫比乌斯带组成的套环、在外界刺激下发光颜色变化的分子领结、光热控可逆的水下胶水……“有机化学是一门传统学科，现在中国科学家的学术贡献越来越多。”丛欢自豪地说：“有兵有将，还有好兵刃，一定能出好成果！”

如果说，丛欢最初热衷于“玩”化学，那么他现在的科研思路有了很大转变，“科研要契合国家需求，这是‘国家队’的义务和责任。”

除了参加学术会议、与高校院所合作，他还不时同各行各业的人跨界交流。“医生、警官、高铁工程师等从业者的需求都可以催生灵感。”丛欢感叹道：“我们稍微转身，就是一片新天地。”

喜欢唱歌、动画、美食……生活中的丛欢是学生眼中的阳光“大男孩”，可工作中的他却是不折不扣的严师。“我们都说丛老师有火眼金睛，许多细小的差错都看得出来。”毛亮亮是丛欢指导的第一名博士生，有一个课题做了3年，“过程挺艰难的，丛老师不断地鼓励、帮助我，但标准毫不放松。”

深受学生时期的影响，丛欢对科普活动也满怀热情，如今每年都邀请中学生来实验室进行科研实践，“我一年招一两个研究生，干到退休只能带几十个学生。科普活动受众数以万计，如果能让其中1%的人最终爱上化学，也是很有意义的事。”

来源：人民日报

文|万象有则

编辑|万象有则

«——【·前言·】——»

水凝胶是一类重要的功能材料，在化学工业中具有广泛的应用，为了提高水凝胶的吸附性能，人们不断寻求新的材料和方法。

竹笋羧甲基纤维素和κ-卡拉胶作为天然多糖类材料，具有良好的生物相容性和可降解性，因此在水凝胶材料中具有潜在的应用价值。

本文旨在探讨竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的制备、表征以及在化学工业中提高吸附性的方法。

图1：竹笋羧甲基纤维素

通过红外光谱、热重分析、差示扫描量热分析和溶胀性能分析，详细研究了竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的性质变化。

结果表明，在一定的改性条件下，竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的吸附性能得到显著提高。

«——【·竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的制备·】——»

1. 材料的选择和预处理

在制备竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶之前，需要选择优质的竹笋纤维素和κ-卡拉胶作为原料，竹笋纤维素可以通过酸碱处理和高温处理等方法进行预处理，去除其中的杂质和非纤维成分，以提高其纯度和可用性，κ-卡拉胶也需要经过洗涤和干燥等步骤，以确保其在水凝胶制备过程中的稳定性和活性。

图2： 纤维素溶剂的分类

2. 溶液的配制和混合

制备水凝胶的关键是将竹笋羧甲基纤维素和κ-卡拉胶均匀混合形成溶液，将预处理过的竹笋纤维素和κ-卡拉胶分别分散在适当的溶剂中，通过搅拌或超声处理等手段，将它们分散均匀，并形成稳定的混合溶液。

混合溶液的浓度、比例和pH值等参数需要经过实验确定，以确保最终形成的水凝胶具有所需的性质。

图3：一些纤维素基水凝胶

3. 交联反应的控制

水凝胶的交联结构是影响其吸附性能的关键因素之一，在制备过程中，需要引入适当的交联剂，如化学交联剂或物理交联剂，以促使竹笋羧甲基纤维素和κ-卡拉胶之间的交联反应发生。

交联反应的控制涉及交联剂的种类、用量和反应时间等因素，通过控制交联反应的程度，可以调节水凝胶的孔隙结构和稳定性，从而实现吸附性能的提高。

图4：竹笋纤维素羧甲基化改性反应

4. 水凝胶的成型和固化

完成混合和交联反应后，水凝胶的成型和固化是最后的步骤，将混合溶液倒入适当的模具或容器中，然后进行热处理、冷却或干燥等过程，以促使水凝胶形成并固定其结构，成型和固化的条件需要根据具体情况进行调整，以获得所需的水凝胶形态和性能，具体合成步骤如图5所示。

图5 ：竹笋纤维素/κ-卡拉胶水凝胶珠合成示意图

«——【·竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的表征·】——»

1.红外光谱分析（FT-IR）

红外光谱分析是研究竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶结构变化的重要手段，通过FT-IR分析，可以观察样品在不同波数下的吸收峰，从而确定其中的官能团和键合情况。

竹笋羧甲基纤维素和κ-卡拉胶在水凝胶中的变化，如羧甲基引入、交联产物形成等，都可以通过FT-IR光谱的比较得以揭示。

图6：竹笋羧甲基纤维素/β-环糊精复合水凝胶的制备机理与工艺

2.热重分析（TG）

热重分析用于研究竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的热稳定性和失重情况，在不同温度下，样品的失重情况可以反映出其中的挥发性成分、水分含量以及可能存在的热分解过程。

通过TG分析，可以比较竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶与纯组分之间的热性能差异，从而探究交联反应对样品热稳定性的影响。

图7：不同质量比下竹笋羧甲基纤维素/β-环糊精复合水凝胶的热重分析图

3.差示扫描量热分析（DSC）

DSC用于研究竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的热性能，包括热容量和热响应，通过DSC曲线的分析，可以观察样品在加热或冷却过程中的吸热或放热行为，揭示其热学特性的变化。

竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的热性能变化可能与其交联程度、分子结构和孔隙结构等因素相关。

图8：竹笋羧甲基纤维素/β-环糊精复合水凝胶的差热分析图

4.水凝胶的溶胀性能分析

水凝胶的溶胀性能是评价其孔隙结构和吸附性能的重要指标，通过将竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶放置在不同的溶剂中，测定样品的溶胀率和溶胀动力学参数，可以揭示水凝胶孔隙结构的变化和溶胀速率的差异。

不同交联程度和配比的样品在不同溶剂中的溶胀性能比较，有助于了解水凝胶结构与性能之间的关系。

5. 形貌分析

通过扫描电子显微镜（SEM）观察竹笋纤维及其水凝胶的形貌，可以揭示其微观结构和孔隙特性的变化，SEM图像可以显示水凝胶的表面形貌、孔隙分布和交联网络结构，从而直观地了解竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的形态特点。

图9：竹笋羧甲基纤维素/β-环糊精复合水凝胶的SEM 图像

«——【·结果与讨论·】——»

1.竹笋复合水凝胶的 FT-IR 变化

如图10所示，它呈现了经改性的竹笋纤维素的红外光谱图，分别来自原始竹笋纤维素（a）和经过改性的竹笋纤维素（b），在竹笋综纤维素中（b），碱处理后仍然保留了半纤维素成分。

这可以通过位于3400 cm^-1附近的宽吸收峰来观察到，这是由于分子内和分子间氢键引起的-O-H键拉伸振动，在2920 cm^-1附近也出现了-C-H伸缩振动，进一步对比（a）和（b）的分析表明，O-H伸缩振动从3412 cm^-1移动到了3385 cm^-1，C-H伸缩振动从2935 cm^-1移动到了2920 cm^-1，这暗示碱处理后，竹笋综纤维素与半纤维素和纤维素骨架发生了相互作用，从而导致了吸收峰的移动。

在两者的红外光谱中，分别在1602 cm^-1和1410 cm^-1位置有吸收峰，这是由于羧基的对称和不对称振动所致，值得注意的是，（a）中的吸收峰更为强烈，这表明碱处理导致了竹笋下脚料中纤维成分的增加，改性竹笋纤维素的羧基在碱性条件下电离，与交联剂发生亲核进攻开环反应，从而形成了-O-CH2-CH-CH2Cl-醚状结构。

图10：红外光谱图 （a）：从竹笋纯纤维素改性；（b）：从竹笋综纤维素改性；（c）竹笋纤维素复合水凝胶

这种结构与其他改性竹笋纤维素上的-CH2COOH基团发生反应，最终形成了网状结构，这在宏观上表现为水凝胶的形成。通过对制备的水凝胶珠进行红外分析，图A（c）显示了在1424 cm^-1和1598 cm^-1位置的吸收峰，这是由于羧基上的碳氧双键引起的。

在1377 cm^-1，1323 cm^-1和1246 cm^-1位置，出现了新的吸收峰，这些峰是由改性竹笋纤维素在环氧氯丙烷的交联作用下引起的，形成了-CH-O-CH-醚键拉伸峰和-O-S-O-对称伸缩振动，847 cm^-1位置出现的新峰是由-C-O-S-伸缩振动引起的，这表明改性竹笋羧甲基纤维素与环氧氯丙烷发生了交联反应，证实了复合水凝胶中含有κ-卡拉胶成分，成功制备了复合水凝胶。

通过红外光谱分析（FT-IR），对竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶进行了详细的分析，在FT-IR光谱中，观察到了与单一组分相比的差异。

特别是，羧甲基引入后，在FT-IR光谱中出现了新的吸收峰，这可能表明竹笋羧甲基纤维素和κ-卡拉胶之间发生了交联反应，这种交联可能在水凝胶形成过程中起到了关键作用，有助于增强水凝胶的稳定性和吸附性能。

2.热重变化的比较

从图11可以发现，A）和（B）都显示在80-100℃范围内有失重峰的出现，且在大约90℃时失重速率最快，这是因为多孔水凝胶的表面吸附水分逐渐蒸发所导致的吸热效应。

在245-320℃和235-325℃的温度范围内，（A）和（B）都呈现出失重峰，分解最快的温度分别为262.8℃和280℃，这可能标志着复合水凝胶的分解阶段。

图11：不同质量比竹笋纤维素复合水凝胶的热重分析图

随着复合水凝胶中κ-卡拉胶含量的增加，失重峰的出现时间提前，这暗示着增加κ-卡拉胶的添加量会降低复合水凝胶的分解温度，在环氧氯丙烷的作用下，两种聚合物相互交联形成一个完整的三维网络结构，因此在240℃-340℃之间只有一个失重峰。

值得注意的是，（B）在180-240℃范围内存在一个热失重平台，这可能是因为（B）中的κ-卡拉胶含量增加，未发生交联的聚合物单链在这个温度区间发生热裂解，释放热量。

通过热重分析（TG），比较了竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶与单一组分的热稳定性。

结果显示，复合水凝胶的热分解温度较单一组分有所提高，这可能是由于交联反应的存在，导致了水凝胶结构的紧密连接，从而提高了其热稳定性，这种热稳定性的提升可能使竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶在高温环境下具有更好的稳定性和应用潜力。

3.复合水凝胶的差热扫描（DSC）分析

水凝胶作为一种高分子聚合网状物，能够高效吸附并保持水分子，同时对多种化学分子也具有吸附作用，采用差热扫描分析法来深入探究水凝胶网络结构中水分子的状态以及分子间的相互作用。

在竹笋复合水凝胶的研究中，从图12可以观察到存在两个显著的热峰，第一个热峰位于-18.83℃，其峰值相对较小，热功率为0.1069W/g，这可能源于复合水凝胶中κ-卡拉胶在温度变化下构型发生转变所引起的热力学效应。

图12：竹笋纤维素水凝胶的差热分析

另一个更显著的吸收峰出现在-20℃至59.94℃范围内，其热功率为-0.1155W/g。这一现象可以解释为虽然水凝胶网络结构是由化学交联形成的，但仍存在少量结晶。

在60℃时，少量结晶发生熔融吸热峰，而随后的加热导致结晶结构的破坏，鉴于竹笋羧甲基纤维素与κ-卡拉胶之间发生的是化学交联，从而形成化学凝胶，这也解释了其吸热峰的峰值较小，相较于强氢键作用。

通过观察到在DSC曲线上出现了新的热峰，这可能与交联反应和复合结构的形成有关，竹笋羧甲基纤维素和κ-卡拉胶之间的相互作用可能导致了热学性质的变化，这对于水凝胶在高温和变温环境下的应用具有重要意义。

4.竹笋纤维及其水凝胶形貌分析

通过扫描电子显微镜（SEM），如图13所示，可以详细观察竹笋纤维及其水凝胶的形貌。在竹笋纤维水凝胶中，观察到了更为紧密的交联网络结构和更多的孔隙分布。

图13：竹笋纤维素和改性竹笋纤维素及复合水凝胶的扫描电镜 SEM 图

这可能是由于竹笋羧甲基纤维素和κ-卡拉胶之间的交联反应，导致了水凝胶结构的变化。这种结构变化可能对水凝胶的吸附性能和稳定性产生了影响。

5.水凝胶的溶胀性能的变化

水凝胶因其丰富的羧基和半酯化硫酸根官能团而表现出显著的 pH 敏感性能，图14揭示了水凝胶的平衡溶胀率与缓冲液初始 pH 值之间的密切关系。

在缓冲液 pH ＜ 6 的情况下，水凝胶的长链聚合物中的羧基和半酯化硫酸根主要以非电离的形式存在（-COOH 和 -OSO3H），从而减小了基团之间的静电斥力，导致水凝胶的溶胀性较低。

图14：不同 pH 下水凝胶的溶胀性能

而在缓冲液 pH ＞ 7 时，水凝胶中的羧基和半酯化硫酸根发生电离，形成阴离子态（-COO 和 -OSO3-），从而显著增强了水凝胶的平衡溶胀率。

在缓冲液 pH = 11 的情况下，尽管较高的离子强度可能在水凝胶表面形成离子氛，限制了溶胀，但卡拉胶中的强烈负电性 -OSO3- 基团优势地对抗了 -COO 基团之间的静电吸引，突破了离子氛的限制，从而使水凝胶中的阴离子间的静电斥力得以凸显。

图15：不同 pH 值溶液中水凝胶的扩散

通过测定不同PH值剂中竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的溶胀性能，发现复合水凝胶在各种溶剂中的溶胀率均有所提高。

这可能是由于交联反应引入了更多的交联点，增强了水凝胶的稳定性和孔隙结构，提高的溶胀性能表明，竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶在化学工业中的吸附应用具有潜在优势。

6.改性竹笋水凝胶溶胀动力学

水凝胶在缓冲液中的溶胀动力学曲线如图16所示：

图16：水凝胶的溶胀动力学曲线

从图 2-10 观察可以得知，水凝胶在不同初始 pH 缓冲液中表现出相似的溶胀动力学趋势。初期（前 30 分钟）水凝胶聚合物链迅速伸展，大量水分子进入其内部空隙，促使迅速吸水和溶胀。

随后阶段（30-80 分钟），水凝胶的吸水速率逐渐减缓，这可能是由于聚合物链的伸展逐渐放缓，导致水分子扩散机制发生变化。在后期（80-180 分钟），水凝胶的质量基本保持稳定，内部水分扩散受到明显阻碍，达到溶胀平衡状态。

进一步探究水凝胶的溶胀机理，首先关注溶胀初始阶段（SWt/SWEq≤60%），在这一阶段，主要表现为水分子从缓冲液逐渐渗透并扩散入水凝胶，出现了 Fickian 和非 Fickian 两种溶胀行为。其对应的溶胀方程如图17所示：

图17：溶胀方程

使用 Origin 8.5 中的自定义函数对上述方程进行拟合，结果并记录在图18中，通过绘制 lnF 随 lnt 变化的图像（如图19所示）

图18：水凝胶在不同 pH 值溶液中初始溶胀参数

图19：不同 pH 值溶液中水凝胶的 InF-Int 和 F-t0.5 关系图

从图19的观察结果以及图18的数据分析，可明显观察到在溶液的初始 pH 值为10时，水分子在凝胶内的扩散速率较凝胶网络的伸展速率要慢。

这现象源于碱性条件下，水凝胶中所有的阴离子基团都发生了电离，因此彼此之间产生相互排斥的静电斥力，迅速导致凝胶网络结构迅速展开，从而促进水分子在凝胶内部的扩散。在这种条件下，水分子的扩散能力得到显著提高。

在酸性条件下，凝胶网络的带电基团的离解率相对较低，静电排斥作用减弱，导致水分子的扩散速率超过了凝胶网络结构的伸展速率，从而对水分子的扩散产生不利影响，水凝胶在不同 pH 值的溶液中表现出了 Fickian 扩散行为。

图20：竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉水凝胶纯水中溶胀性能及溶胀动力学

通过以上结果与讨论，深入探讨了竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶在结构和性能上的变化。

这些分析结果为理解复合水凝胶的特点和优势提供了重要线索，为进一步优化其吸附性能和在化学工业中的应用提供了有益的启示。

«——【·笔者观点·】——»

本文通过探索与分析，成功制备了竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶，并对其性质进行了全面的表征，竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的制备和表征结果表明，在一定的改性条件下，水凝胶的吸附性能得到了显著提高。

图21：环境对竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的敏感性影响

这为开发高效吸附材料在化学工业中的应用提供了新的途径和思路，也认识到仍有许多问题需要进一步探索和研究，包括水凝胶的稳定性、吸附动力学、再生性等方面的深入分析。

对于进一步优化竹笋羧甲基纤维素/κ-卡拉胶水凝胶的性能和拓展其在化学工业中的应用充满信心，相信这一领域的研究将会取得更加令人振奋的成果。

«——【·参考文献·】——»

[1] 方竹笋残渣不溶性膳食纤维制备工艺研究. 陈龙;彭娅;陈蓉;李俐桦;殷钟意;郑旭煦.重庆工商大学学报(自然科学版),2014

[2] 利用蔗渣制备高取代度羧甲基纤维素钠的研究. 李瑞雪;毕建柱;孔振兴;宫艺丹;梁磊;安玉兴.甘蔗糖业,2013

[3] 光交联N-丙烯酰氨基葡萄糖/PEGDA水凝胶的制备及表征. 王群芳;任力;王迎军;姚咏嫦;侯思润.华南理工大学学报(自然科学版),2013

[4] 温度/光双重敏感P(NIPAm-co-DMAE-EAPB)水凝胶的制备和性能. 李丽霞;邢晓东;刘祖亮;皮俊梅.江苏大学学报(自然科学版),2012

[5] 竹笋加工下脚料的利用研究进展. 陈晓光;朱斌;何展荣.中国食物与营养,2012