离子液体水凝胶是一种结合了离子液体和水凝胶特性的先进材料，具有独特的性能和应用潜力。
1.定义与组成
离子液体：室温下呈液态的盐类，由有机阳离子（如咪唑、吡啶）和无机/有机阴离子（如Cl⁻、BF₄⁻）构成，具备低挥发性、高导电性及热稳定性。
水凝胶：三维高分子网络，能吸收大量水分而维持结构，常见于生物医学等领域。
结合方式：离子液体可替代水作为溶剂，或作为组分参与交联，形成兼具两者优点的复合凝胶。
2.核心特性
高导电性：离子液体的自由离子赋予凝胶优异的导电性，适用于电子器件。
宽温稳定性：在高温或低温下保持性能，拓展应用场景。
可调性：通过改变离子液体种类或浓度，调控机械强度、溶胀性等。
环境响应性：对温度、pH、电场等刺激敏感，适用于智能材料。
3.应用领域
柔性电子：用于可穿戴传感器、柔性电池电极，如监测运动的应变传感器。
生物医学：作为抗菌敷料（如结合银离子）或药物控释载体，响应体内环境释放药物。
能源存储：在超级电容器中作为固态电解质，提升安全性和性能。
环境修复：吸附重金属或有机污染物，如利用功能化离子液体增强选择性吸附。
4.优势与挑战
优势：
兼具离子液体的稳定性和水凝胶的柔韧性。
导电性优于传统水凝胶，适合电子应用。
挑战：
成本与毒性：部分离子液体价格昂贵，生物相容性需验证。
工艺复杂性：合成步骤可能繁琐，需优化制备方法。
机械性能调控：平衡强度与弹性，避免脆性或变形。
5.研究实例
导电凝胶：将1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[EMIM][BF₄]）与聚丙烯酸结合，制备高导电性应变传感器。
抗菌应用：壳聚糖/离子液体水凝胶通过缓释抗菌离子，促进伤口愈合。
离子液体水凝胶作为多学科交叉的产物，正推动柔性电子、绿色能源等领域的创新，未来有望在可持续技术和智能材料中发挥更大作用。
