文献综述
引言
水凝胶是一种以水为分散介质的大分子聚集体。它们在水中可迅速达到溶胀平衡并能保护空间结构，被称为“软材料”[1，2，3]。水凝胶因其具有良好的吸水性和生物相容性，使其组织工程、药物传输、催化作用、薄膜分离等领域具有超前的应用。但是一般的水凝胶力学性能差，结构容易破坏，且无法逆转，很难修复，严重限制了其实际应用。氧化石墨烯是一种单原子层厚度的二维纳米材料，它拥有石墨烯的稳定结构和良好的力学性能，并且含有大量的亲水性含氧官能团，在水中具有优秀的力学性能。
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- 水凝胶
水凝胶，一般是指通过亲水性的高分子聚合物交联而形成的具有三维网状结构的聚合物，也被称为“软材料”。水凝胶本身不溶于水，当处于水环境中，由于其网状交联结构的水溶性高分子中的亲水残基和疏水基团共存，亲水残基与水分子结合，将水分子牢牢锁在结构内部，而疏水基团遇水膨胀，使得水凝胶能吸收自身重量几千倍的水[4]。并且在溶胀后仍然能够保持其结构的完整并且不溶解。水凝胶是一种新型的高分子材料，有着固体和液体的两种特性，而且还有良好的保水性能。
1.1高分子水凝胶的制备方法
在传统制备水凝胶的过程中，就通常的亲水性和水溶性高分子而言，都可以通过化学和物理交联的两类方法制备成水凝胶。但对于要合成水凝胶的高分子材料而言，必须满足下列的两个条件[5]: 1、高分子材料具有适当的交联网络结构; 2、高分子材料的主链或侧链上带有大量的亲水基团。制备水凝胶的原料一般包含了单体，聚合物和由单体和聚合物共同构成的混合物。目前制备水凝胶的方法主要是物理和化学两大类交联法，但具体制备过程存在明显的差别，在制备过程中应依据情况具体选择。
1.1.1化学交联
化学交联是指借助物理媒介(例如光、热、超声波以及机械力等)并在交联剂的作用下，将大分子通过化学键连接起来组成网状三维结构的高分子。在化学交联中，由于交联的单体有种类之别，故化学交联可分为三类[6]。
- 单体交联制备
常见的制备水凝胶的方法，在制备过程中，在交联剂的作用下，单体经均聚和共聚形成高分子水凝胶材料。常见的单体主要有丙烯酸系列和丙烯酰胺系列。在聚合反应发生时，常借助引发剂(光引发剂或热引发剂)和辐射来辅助完成(图1.1)。
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