近日，我院科研团队在绿色化学领域权威期刊《Green Chemistry》（影响因子;9.2, 中科院一区TOP期刊），发表题为“Eco-designed cellulose-reinforced deep eutectic gels with synergistic mechanical strength, ionic conductivity, and freezing tolerance for flexible electronics”（DOI: 10.1039/d5gc05362e）的研究论文。我院许元栋教授、刘鹤研究员为通讯作者，河南工业大学为第一署名单位。

论文封面

EGC 胶凝体的制备路线及成分示意图

对柔性电子产品日益浓厚的兴趣正持续推动深共晶凝胶的开发，这类凝胶因兼具力学适应性、电学功能与环境可持续性而备受关注；然而，如何同时实现这些性能仍是一项重要挑战。为此，本论文提出一种基于甘蔗渣纤维增强的生态设计深共晶凝胶系统，该系统以三组分深共晶溶剂（DES）——氯化胆碱/丙烯酸/甘油（ChCl/AA/Gly）为基础，该DES同时作为纤维处理介质和聚合物前体。借助丙烯酸的酸性以及DES体系内强大的氢键网络，未经预处理的甘蔗渣纤维可直接水解为微米级纤维并均匀分散，从而避免了传统苛刻的预处理步骤。在凝胶内部，氯化胆碱提供可迁移离子，丙烯酸构成刚性骨架，甘油增强柔韧性与离子迁移率，而纤维则通过强氢键强化基质。所得凝胶表现出优异的综合性能：拉伸强度显著提升、附着力广泛、离子电导率良好（室温下达12.7 mS/cm）以及出色的耐低温性能（低至-50°C）。这些特性使其能适用于多种应用场景，例如可作为柔性应变传感器和超级电容器电解质，其介电常数高达10.17，并在20000次循环后仍保持稳定的耐久性。本研究提出了一种简便的纤维素增强多组分共晶凝胶构建策略，为开发先进的柔性电子材料提供了一条可持续的路径。

文章链接：DOI: 10.1039/d5gc05362e