涤纶织物的还原氧化石墨烯/聚苯胺改性及电热性能北大核心

采用偶联剂KH560对碱减量后的涤纶织物进行处理,再经原位沉积将石墨烯(rGO)和聚苯胺(PANI)负载于纤维表面,制得PANI/rGO/KH560@PET。采用四探针法测量织物表面电阻,并探究KH560质量浓度、氧化石墨烯沉积量和苯胺浓度对其导电性能的影响;通过扫描电子显微镜、能谱仪观察织物表面形貌及元素组成;通过傅里叶红外光谱及拉曼光谱分析织物表面化学结构;通过红外成像仪测试织物通电后的发热温度。结果表明:10 g/L KH560处理的涤纶织物经5 g/L GO分散液沉积7次,再经0.5 mol/L苯胺处理后,其导电性能相对较好,制备的PANI/rGO/KH560@PET织物方块电阻为0.33 kΩ/sq,在12 V电压下通电2 min,发热温度为67.6℃。     

聚乙烯醇氧化石墨烯导电棉织物的制备

探讨聚乙烯醇氧化石墨烯导电棉织物的制备方法。采用自制氧化石墨烯和聚乙烯醇通过氢键层层交替沉降组装技术对棉织物进行表面改性,随后低温还原改性棉织物并研究其性能。研究表明:通过氢键自组装,氧化石墨烯和聚乙烯醇在棉织物表面形成交联膜状结构,表面K/S值测试表明氧化石墨烯和聚乙烯醇在织物表面呈"奇偶交替"沉降规律;改性织物较原织物的断裂强度略有提高;组装10次织物表面的电阻率即从7.19×10~7Ω·cm降至146Ω·cm,水洗后电阻率略有增大。认为:还原后改性棉织物具有良好的导电性能,且组装整理后棉织物具有良好的耐水洗牢度。     

聚多巴胺/壳聚糖改性棉织物的茶色素染色及其抗菌和防紫外线性能

为提高棉织物的天然色素染色性和多功能性,利用CuSO₄/H₂O₂氧化体系下多巴胺(DA)在织物表面快速聚合沉积后,采用壳聚糖(CS)整理制备聚多巴胺/壳聚糖(PDA/CS)改性棉织物,再用茶色素对其进行染色处理。探究了DA快速聚合沉积过程中各因素对改性棉织物染色性能的影响,得到较佳工艺条件：CuSO₄浓度为3 mmol/L,DA质量浓度为2.0 mg/mL,H₂O₂浓度为13 mmol/L,沉积时间为2 h。在此条件下,PDA/CS改性棉织物染色后的K/S值达到6.21。研究结果表明：CuSO₄/H₂O₂氧化体系下DA在棉织物表面形成PDA层,可与CS产生氢键作用在织物表面均匀成膜;茶色素染色PDA/CS改性棉织物的耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度(沾色)和耐人造光色牢度均达到4级及以上;PDA/CS改性织物染色后的UPF值为312,对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抑菌率达到90%以上,具备抗菌和防紫...     

层层组装氧化石墨烯/聚吡咯涂层棉织物的电磁屏蔽性能

为制备高效吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装法在棉织物表面构筑氧化石墨烯/聚吡咯(GO/PPy)功能膜。借助傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对GO/PPy涂层织物的结构进行表征,通过万用表和矢量网络分析仪测试织物的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:织物的阳离子化处理有利于氧化石墨烯和聚吡咯的沉积,适宜的GO质量浓度(0.4 g/L)有利于提升织物的电磁屏蔽效能;随着组装层数的增加,织物的电磁屏蔽性能增加,当组装层数为20时,织物的电磁屏蔽效能达到39.2 dB,可屏蔽99.98%的电磁能;织物对电磁波的吸收率始终大于50%,其主要的屏蔽机制为吸收而非反射。     

氧化石墨烯改性棉织物防紫外线性能研究

探讨壳聚糖/氧化石墨烯层层自组装整理后棉织物的防紫外线性能。采用自制氧化石墨烯和壳聚糖以分子间静电作用为驱动力,通过层层自组装法对棉织物进行表面改性,分析了改性棉织物的表观形态结构及防紫外线性能。研究表明:通过静电自组装过程,氧化石墨烯与壳聚糖在棉织物表面形成组装膜;改性棉织物展现出了优异的紫外线屏蔽性能,仅组装1次,改性织物表面的UPF值即从9.37增至88.93,组装10次后UPF值高达452,同时改性棉织物防紫外线性能的水洗耐久性良好。认为:采用自制氧化石墨烯和壳聚糖,通过层层自组装法可以制备出防紫外线性能优异的改性棉织物。     

氧化石墨烯/壳聚糖改性涤纶织物的抗静电性能

通过改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),采用层层自组装法将氧化石墨烯和壳聚糖(CS)组装在涤纶织物表面构成CS/GO复合膜.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射表征氧化石墨烯的形貌、化学组成及层间距;采用扫描电子显微镜、织物感应静电仪分析CS/GO复合膜织物的表面形貌结构和抗静电性能.研究发现,GO和CS成功地交替组装在涤纶织物表面,改性织物的吸水率和抗静电性得到改善.其中,CS质量浓度为2g/L,组装5层复合膜的织物,其静电半衰期值从181.54s下降至2.44s,且耐水洗性良好.     

氧化石墨烯/壳聚糖静电组装棉织物的导电性能

采用氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS),通过静电层层自组装技术,对棉织物进行表面改性,然后采用低温化学法还原改性棉织物,探讨了整理后织物的导电性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析改性棉织物的表观形态结构;采用两探针法测定织物表面导电性能并得到相应的I-V曲线。研究结果表明:通过分子间静电吸附作用,CS与GO在棉织物表面层层自组装形成交联膜,在织物表面呈"奇偶交替"沉降规律;改性棉织物具有强导电性能,仅组装10次,表面电阻率即降至4.35×10-3Ω·m,且组装整理棉织物的导电性能耐水洗牢度良好。     

紫外光固化石墨烯涂层棉织物的导电性能

为获得柔性导电纺织材料,采用紫外(UV)光固化技术将还原氧化石墨烯(RGO)印制于棉织物表面。探究了RGO、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、光引发剂1173和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)质量分数及UV光固化时间对棉织物导电性能的影响,测试了整理织物的导电性和导电耐久性,通过扫描电子显微镜分析对整理织物的形貌。研究结果表明,随着RGO质量分数增加,织物的导电性增强,但导电耐久性降低,随着PUA、光引发剂1173和TMPTA质量分数增加及固化时间延长,织物的导电性降低但导电耐久性提高;RGO质量分数增加,织物表面沉积的RGO越多,RGO导电层的连续性提高。当RGO、PUA、TMPTA和光引发剂1173的质量比为10:4:69:17,固化时间15 s时印制出来的棉织物的导电性、导电耐久性最佳。     

二氧化锰/石墨烯/棉织物复合电极的制备及其电化学性能

为研究并增强柔性织物电极的电化学性能,采用改进Hummers法制备得到高浓度氧化石墨烯水溶胶,并通过干涂层法将氧化石墨烯涂覆于棉织物表面,经化学-微波两步还原法还原氧化石墨烯,制备了石墨烯/棉织物。进一步采用电化学沉积法将二氧化锰沉积在石墨烯/棉织物上,得到二氧化锰/石墨烯/棉织物复合电极材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对复合电极材料的形貌和结构进行表征。研究结果表明:复合电极材料在0.25 A/g的电流密度下比电容达到490 F/g,1 000次电容放电后电容保持在95.5%,能量密度达到17.01 W·h /kg。     

改性棉织物氧化石墨烯防紫外线整理

文中用氯乙酸钠对棉织物进行羧甲基化改性,再用氧化石墨烯通过静电作用在改性棉织物上层层组装得到氧化石墨烯棉织物,利用保险粉对其还原,并通过单因素试验研究了在不同还原条件下对织物防紫外效果的影响。结果表明:将氧化石墨烯棉织物用8 g/L保险粉于25℃还原120 min时,所得棉织物紫外线防护效果较好,紫外防护系数UPF值能达到187左右;氧化石墨烯棉织物在水洗20次后UPF值虽然有所降低,但仍具有优异的紫外防护性能。     

石墨烯基锆钛复合材料改性棉织物的制备及其远红外发射性能

为进一步提高石墨烯基纳米复合材料的远红外发射特性,通过一步水热法利用锆钛氧化物对氧化石墨烯进行纳米复合改性,制备了二氧化锆/二氧化钛/还原型氧化石墨烯(ZrO₂/TiO₂-rGO)纳米复合材料。以水溶性聚氨酯为黏合助剂将ZrO₂/TiO₂-rGO与纺织品相结合,制备出具有远红外发射性能的棉织物。借助扫描电子显微镜和傅里叶红外分析光谱对制备的ZrO₂/TiO₂-rGO复合材料表观形态和内部结构进行表征;通过远红外发射率和红外热成像技术表征了改性棉织物的远红外发射性能。结果表明:在温度为120 ℃,时间为4 h,氧化石墨烯、二氧化钛、氧氯化锆质量比为5∶3∶2的合成条件下整理棉织物时,其远红外发射率较未整理棉织物高出约2.5%;这种方法可有效减少石墨烯含量,且远红外发射性能优良。     

纯棉织物的石墨烯防紫外导电导热功能整理

采用石墨烯纳米片(GNs)作为功能整理剂,水溶性聚氨酯(WPU)为黏合剂,通过传统的轧-烘-焙工艺对棉织物进行改性整理,研究了改性棉织物的防紫外、导电和导热性能。采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析改性棉织物的表观形态和内部结构;采用紫外线防护系数(UPF)评估防紫外线性能,采用两探针法测定织物表面导电性能并得到相应的IV曲线。结果表明,经石墨烯改性后的棉织物具有超强的紫外线防护性,其导电性和导热性能也分别有相应的提高。当石墨烯涂覆量为240 mg/m2时,其UPF值达到253.9,远高于未处理棉织物(UPF=8.19);改性棉织物的表面电阻率由未处理时的107Ω·m降到10-1Ω·m。     

一浴浸渍还原法石墨烯导电棉针织物的制备

采用氧化石墨烯(GO)分散液对棉针织物进行一浴浸渍还原法导电整理。探讨GO浓度、还原剂用量、还原温度、还原时间、GO分散液pH值、织物浸渍时间等条件对棉针织物性能的影响。再通过拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)等对石墨烯导电织物进行表征分析。结果表明,GO浓度2.0 g/L时对棉针织物一浴浸渍还原处理的最佳工艺条件为GO分散液p H值6,浸渍时间100 min,保险粉20.0 g/L,在100℃条件下还原90 min,棉针织物的表面电阻降低至2.67 KΩ/cm,且从拉曼光谱分析中可以看出,经一浴法处理后分散液中的GO较充分地还原成还原氧化石墨烯(RGO)。由导电棉针织物的SEM可知,经GO整理后织物表面沉积了一层还原氧化石墨烯(RGO)薄膜,且GO浓度越高织物表面沉积的RGO越多。     

氧化石墨烯对棉织物的导电和电磁波屏蔽整理北大核心

对棉织物进行阳离子改性,以增强氧化石墨烯(GO)对棉织物的吸附性能,将棉织物上的GO还原成还原氧化石墨烯(RGO),获得具有导电和电磁屏蔽性能的棉织物,并用拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)对整理棉织物进行表征。结果表明:棉织物的导电性和电磁波屏蔽效能随GO质量浓度和浸渍-还原GO次数的增加而增强;当GO质量浓度为2.5 g/L,浸渍-还原GO溶液5次时,棉织物的表面电阻值降低至1.14 kΩ/cm,电磁波屏蔽效能接近50%。     

氧化石墨烯/聚苯胺功能膜对棉织物电磁屏蔽性能的影响

为制备轻质高效的吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装方法在棉织物表面涂层氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI)电磁屏蔽功能膜。研究苯胺单体浓度、氧化石墨烯质量浓度、组装层数对整理棉织物电性能及电磁屏蔽性能的影响,并分析了屏蔽电磁能的吸收率、反射率以及吸收屏蔽效能和反射屏蔽效能。结果表明:苯胺单体浓度和组装层数的增加有利于提高棉织物的电磁屏蔽效能,而随着氧化石墨烯质量浓度的增加,织物的电磁屏蔽效能先增加后减小;组装4层GO/PANI功能膜后棉织物的屏蔽效能达到19.91 dB,可屏蔽98.98%的电磁能,其吸收率达到57.63%,而反射率为41.35%,主要屏蔽机制是吸收。     

电泳沉积法制备功能性尼龙/石墨烯复合织物

以聚乙烯亚胺(PEI)作为阳离子表面改性剂对商用尼龙织物进行预处理,采用电泳沉积法将氧化石墨烯(GO)均匀地沉积在织物表面,再通过热处理将其还原成还原氧化石墨烯(rGO),制得尼龙/还原氧化石墨烯(nylon/rGO)复合织物。采用SEM、ATR-FTIR和XPS等手段进行表征,测试了复合织物的导电性、导热性和紫外线防护性能。研究表明,石墨烯改性尼龙织物表现出优异的导电性(10~3Ω/)、导热性(0.521 W·m~(-1)·K~(-1))和紫外线防护性能(UPF500,T_(UVA)0.05%)。     

石墨烯复合棉织物的制备及其电学性能研究

探讨石墨烯复合棉织物较理想的制备工艺及其电学性能。通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯,以棉织物为基底,采用浸渍-烘干方法,将氧化石墨烯附着到织物表面,用NaBH_4对其进行还原,得到石墨烯复合棉织物,对其电学性能进行了测试。结果表明:当氧化石墨烯溶液为1.5 g/L时,经过20次浸渍,织物上氧化石墨烯的负载量较大;还原剂NaBH_4的浓度为0.4 mol/L时,经过6 h的还原,所得到的石墨烯复合棉织物的方阻较好,可达到33.65Ω。认为:所制得的石墨烯复合棉织物可用于研究柔性电容器。     

电化学驱动无氟水溶胶原位沉积棉织物的超疏水机制及其性能

采用电化学驱动水溶胶在织物表面定向原位沉积一层均匀、致密薄膜,赋予棉织物无氟超疏水性能。以表面活性剂为乳化剂制备Si O2水溶胶,并以辛基三乙氧基硅烷为疏水改性剂。研究了电化学沉积电压、沉积时间及表面活性剂质量浓度对织物疏水性能的影响,并分析了织物的疏水耐久性。电化学沉积棉织物与水的接触角可达157.7°,达到超疏水效果。经皂洗后织物接触角仍可达151.1°,具有一定的疏水耐久性。电化学沉积后棉织物力学性能及白度变化不大,而透气性略有降低,但不影响其服用性能。     

氧化石墨烯协同TiO2/SiO2改性涤/棉织物的抗菌持久性与服用性

为解决单一TiO₂改性涤/棉织物在可见光下光催化效率低、抗菌活性弱且不持久等问题,采用氧化石墨烯协同TiO₂/SiO₂掺杂复合改性涤/棉织物。利用场发射显微镜、明暗条件下的抗菌性实验、纺织品色牢度实验、拉伸断裂测试和弯曲性能测试等手段对复合改性前后织物的微观形貌、抗菌性及抗菌持久性、服用性能等进行分析评价。结果表明:在可见光下,TiO₂/SiO₂/氧化石墨烯复合改性织物表面纳米粒子涂覆均匀,抑菌率在99%以上,复合改性织物在15次水洗后其抑菌率仍保持为98.5%;虽然改性后织物的拉伸断裂性能、透气性能、手感等都有一定程度的损失,但损失影响不大。     

氧化石墨烯在纯棉织物上的抗菌应用

为了使具有特殊抗菌性能的石墨烯与棉纤维有效结合,先用氧化石墨烯与棉纤维稳固结合,而后通过还原得到结合石墨烯的棉织物,利用细菌培养法测试其抗菌性能。单因素试验先确定浸渍温度、浸渍时间、还原剂浓度、还原温度和氧化石墨烯浓度的用量区间,然后通过正交试验进一步确定工艺条件。结果表明:纯棉织物经过氧化石墨烯整理液处理并还原后具有一定的抗菌性,当氧化石墨烯浓度为5 g/L,浸渍温度60℃,浸渍时间100 min,还原剂保险粉浓度4 g/L,还原温度为100℃时,布样的抗菌效果最佳。