超吸水材料具有吸水倍数高、保水能力强、外观柔软、内部呈多孔网状结构等优点，在土壤保湿、医用防护服、伤口敷料、卫生用品等领域受到广泛关注。然而，现有大多数超吸水凝胶在制备过程中，仍依赖于较长时间（超过1h）的加热或紫外线辐射，且存在对含电解质水溶液吸收能力有限、吸水后机械性能不足的问题，阻碍了其实际应用。

 针对上述问题，西安工程大学武海良教授、姚一军副教授在前期超吸水淀粉-海藻酸钠-聚丙烯酸凝胶织物基础上（Cellulose, 2023, 30(11), 7113-7128），提出了一种液态金属/可聚合深共晶溶剂（LM/PDES）体系诱导双交联聚合快速制备羧甲基纤维素基水凝胶（CMC-PAA-LM/PDES）方法，该反应仅需5 min即可完成，大大缩短了凝胶时间。

FTIR和XRD为CMC-PAA-LM/PDES凝胶结构中Ga3+与羧基之间的配位交联以及CMC与PAA组分间的化学交联提供证据；所得水凝胶孔径随LM-AA/PDES含量增加而逐渐减小。得益于刚性CMC多糖链增加了柔性PAA分子链离子基团间距离以产生高渗透压、以及CMC和PAA结构上亲水基团、静电斥力、大孔结构、双交联等作用相互协同，为凝胶吸收液体提供驱动力和空间。CMC-PAA-LM/PDES凝胶对生理盐水吸收能力达到97 g/g，超过了单一交联CMC-PAA凝胶和已报道的超吸水材料（71 g/g）。此外，超吸水凝胶表现出优异的保水、拉伸和压缩性能。

本工作解决了超吸水凝胶制备过程依赖较长时间加热及吸水凝胶机械性能不足的问题，为提高超吸水材料对含电解质水溶液的吸收能力提供理论参考。基于该超吸水材料优越的综合性能，在干旱地区作物生长、防护服吸液储液层、油水分离等方面显示出巨大的应用潜力。

双交联高吸水性CMC-PAA-LM/PDES凝胶的制备及性能特征

相关工作以“Superabsorbent Carboxymethyl Cellulose-based Hydrogel Fabricated by Liquid-Metal-Induced Double Crosslinking Polymerisation”为题发表在Carbohydrate Polymers期刊（SCI一区TOP，IF=11.2）。西安工程大学纺织科学与工程学院硕士研究生曹婍和陈静为共同第一作者，通讯作者为姚一军副教授和武海良教授。
  以上工作得到了国家自然科学基金（52203125）、泰山产业领军人才工程专项经费、中国纺织工业联合会应用基础研究项目、陕西省教育厅重点项目等资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.121910