氧化石墨烯浸轧-还原法制备导电棉织物

采用超声氧化剥离法制备氧化石墨烯(GO),通过浸轧-还原法得到一种高效、简单制备还原氧化石墨烯(RGO)导电棉织物的方法。探讨了GO质量浓度、GO溶液pH、还原条件、浸轧-还原次数等因素对RGO整理棉织物表面电阻的影响,采用SEM和Raman光谱对整理棉织物进行表征。结果表明,棉织物用质量浓度2.5 g/L、pH=6的GO溶液浸轧后,再用质量浓度5.0 g/L的保险粉于90℃对浸轧GO烘干后的棉织物还原30 min,得到的整理棉织物表面电阻降低至2220?,经过4次和8次浸轧-还原后棉织物表面电阻可分别降低至0.22和0.13 k?。通过SEM观察整理棉织物发现,RGO能在棉纤维表面形成薄膜并包覆纤维,且随着浸轧-还原次数的增加,棉织物表面沉积的RGO逐渐增多。Raman光谱较好地证实了GO在棉织物表面的沉积,且GO较充分地还原成RGO。通过对整理棉织物的耐洗性能测试发现,整理织物的导电耐久性较好。     

磷酸腺苷对蚕丝织物的生物阻燃耐久整理

为了满足对蚕丝织物生态阻燃的需求，以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺 (EDC)和 N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为催化剂将磷酸腺苷(AMP)引入蚕丝织物。采用FTIR、SEM、EDS等对改性前后丝织物的化学结构、表面形貌和元素含量进行表征，采用极限氧指数仪、垂直燃烧测试仪、锥形量热仪和热重分析仪对其阻燃性能和热稳定性进行测试，同时对改性前后丝织物的拉伸断裂性能和织物风格等物理机械性能进行测试。结果表明，改性丝织物表面呈现颗粒状覆盖物，且均匀分布着磷元素。改性丝织物增重率达13.3%时，极限氧指数达30.10%，相比于原丝织物失重率降低13.1%，热释放速率降低30.6%，损毁长度减少11.1 cm，并出现明显炭层。经50 次洗涤后，改性丝织物极限氧指数仍能达到25%以上，说明改性丝织物具有较好的耐洗性能。     

纳米氧化石墨烯添食育蚕制备高强度蚕丝

本文采用添食育蚕法,向五龄期家蚕喂食纳米氧化石墨烯(GO)改性的人工饲料制备改性蚕丝。利用扫描电子显微镜、红外光谱、广角X射线衍射等技术对改性前后蚕丝的结构及性能进行表征。结果表明,GO被成功导入丝素蛋白,未明显影响蚕丝表面形貌,但限制了丝素蛋白二级结构转变及结晶,明显提升了蚕丝的力学性能。     

氧化石墨烯还原方法研究进展

综述了当前比较热门和新颖的氧化石墨烯(GO)的还原方法,特别是直接还原剂还原法、微波辅助还原法、紫外辐照还原法等,并对这些还原方法可能存在的问题进行了分析;评述了当前还原氧化石墨烯(RGO)的常用表征方法,如原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RS)、X射线光电能谱(XPS)、红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)等测试技术。针对当前GO、RGO及石墨烯(GNS)界定不明导致使用较为混乱的状况,通过前期的研究成果及综合分析文献中相关材料的含氧量,提出可通过三者氧含量来大致区分GO、RGO及GNS,即氧含量在20%以上为GO,5%～20%为RGO,5%以下为GNS;此外,还可通过含氧量将GO还原方法划分为温和还原法、强还原法及超强还原法3种类型。文中最后对还原GO的方法进行了展望。     

氧化石墨烯还原方法研究进展

综述了当前比较热门和新颖的氧化石墨烯(GO)的还原方法,特别是直接还原剂还原法、微波辅助还原法、紫外辐照还原法等,并对这些还原方法可能存在的问题进行了分析;评述了当前还原氧化石墨烯(RGO)的常用表征方法,如原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RS)、X射线光电能谱(XPS)、红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)等测试技术。针对当前GO、RGO及石墨烯(GNS)界定不明导致使用较为混乱的状况,通过前期的研究成果及综合分析文献中相关材料的含氧量,提出可通过三者氧含量来大致区分GO、RGO及GNS,即氧含量在20%以上为GO,5%～20%为RGO,5%以下为GNS;此外,还可通过含氧量将GO还原方法划分为温和还原法、强还原法及超强还原法3种类型。文中最后对还原GO的方法进行了展望。     

PDA/DTMS-纳米TiO2对蚕丝织物自修复超疏水整理

为了赋予蚕丝织物自清洁与防污性能,首先利用多巴胺(DA)在CuSO₄/H₂O₂氧化体系下快速聚合形成聚多巴胺(PDA)沉积在蚕丝织物表面,再通过十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)改性的纳米TiO₂对沉积PDA的织物进行超疏水功能整理。通过FTIR、SEM、XPS、接触角测量仪对改性前后蚕丝织物的化学组成、表面微观结构、疏水性能进行表征,测试了改性蚕丝织物的自清洁与防污性、疏水自修复性和抗紫外线性能。结果表明,PDA/DTMS-纳米TiO₂改性蚕丝织物表面具有分布均匀的微纳结构,且与原蚕丝织物相比,织物表面自由能下降;其水接触角为156°、滚动角为5°,防紫外线系数(UPF)为75.81,具有良好的防污自清洁能力和抗紫外线性能,与原蚕丝织物相比透气性略有下降;经O₂等离子体10次的刻蚀-修复循环或1200次机械磨损-修复循环后,蚕丝织物的疏水修复率均>96%,耐环境损伤的自修复效果明显。此外,洗涤25次后,PDA/DTMS-纳米TiO₂     

氧化石墨烯的可控还原及表征

采用Hummers修正法制备氧化石墨烯(GO),用壳聚糖(CS)作为“绿色”无毒还原剂,以反应温度和反应时间来控制氧化石墨烯的还原程度。用红外光谱、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱和X射线衍射等多种表征手段研究不同还原程度的还原氧化石墨烯的结构与性能。结果表明,改变温度不能有效地控制氧化石墨烯的还原程度;在50℃低温环境下,控制反应时间可以得到不同还原程度的还原氧化石墨烯,为进一步研究不同还原程度还原氧化石墨烯的非线性光学性质奠定了基础。     

重氮化直接灰D共价改性石墨烯的水分散性及其用于织物的抗辐射整理

将直接灰D重氮化后共价接枝到自制的还原氧化石墨烯(rGO)上,制备了改性石墨烯(MG),以提高石墨烯在水中的分散性,使其更适用于纺织品整理.采用Raman、FTIR、XPS、TGA对得到的MG进行了表征,采用UV-Vis考察了其在水中的分散性.结果表明,染料分子成功接枝到石墨烯上,接枝率达21.7％左右.结果发现,相对于rGO,MG在水中的分散性和稳定性都大大提高,MG水溶液的最大饱和度达到0.185 g/L,静置7 d后,仍可达到0.092 g/L.将MG初步用于棉织物的抗辐射功能整理,整理织物的表面电阻为53 MΩ,相对直接灰D和rGO所整理织物的表面电阻(>220 MΩ)大大降低,且经过10次洗涤后,其表面电阻仍可保持在120 MΩ以内.     

氧化石墨烯还原方法的研究进展

石墨烯的制备对于石墨烯的理论研究和应用研究起着重要的作用,化学氧化还原法是制备石墨烯最为重要的方法之一。综述了近年来氧化石墨烯的还原剂还原法、高温热处理还原法、电化学还原法、溶剂热还原法、催化还原法、微波还原法等多种还原方法,分析了目前各种常用还原方法的优缺点,并进一步提出氧化石墨烯还原方法未来的几个研究方向：还原前后原子结构变化及还原机理研究;新型还原方法或多种还原方法联用的研究;还原氧化石墨烯和制备复合物同时进行的研究。     

我国纺织染整助剂的现状与发展趋势

染整助剂是纺织品生产必需的化学品之一,它可赋予织物特殊功能,以满足染整企业开发生产高档品种、降低染整成本的要求,因此颇为相关工作者关注。笔者对我国纺织染整助剂用表面活性剂的现状、作用机理及发展趋势等作一简要的综述。     

Enzymatic degradability and release properties of graphene oxide/silk fibroin nanocomposite films

The structure evolution of silk fibroin (SF) in the nanocomposite films with graphene oxide (GO) was investigated and related to the enzymatic degradability and release property. The interaction with GO was found to induce conformation transition of SF from random coil to β-sheet. However, the surface binding constrained the rearrangement of the silk chains, leading to a decrease of β-sheet when GO content was more than 1.0%. The crystal structure of SF played a key role in the degradation of GO/SF composites. The preferential degradation of the hydrophilic blocks resulted in a faster degradation of SF films with higher β-sheet content. The addition of GO to SF matrix led to a slower release and a reduction of the burst release of RhB, the model compound. The release profile was well fitted to the Rigter–Peppas equation, from which the characteristic constant decreased and the diffusional exponent increased with increasing GO content but quickly leveled off when GO content was more than 1.0%. Degradation of the composites had little influence on the characteristic constant of RhB release, however, led to an increased diffusional exponent, which was more evident for the composites with higher β-sheet content.     

Preparation and properties of bacterial cellulose/graphene oxide composite films using dyeing method

In this study, bacterial cellulose (BC) hydrogels were cultured from a kombucha SCOBY starter. The scanning electron microscopy (SEM) results indicated that the dried BC exhibited an interpenetrating fibrous mat. The BC films harvested for 5, 10, and 15 days were 15–19, 14.4–24, and 30–31 μm thick, respectively. Then, BC/graphene oxide (GO) composite films were prepared via the exhaust dyeing method. GO sheets penetrated the BC matrix, resulting in the formation of a BC/GO composite, as revealed by the SEM analysis results. The mechanical properties of the composite films were investigated. Compared with virgin BC, the tensile strength of the composite films was higher, while the %E at break was lower, resulting in a significant increase in the Young's modulus. The X-ray diffraction results indicated that an increase in the dyeing time (0.5–2 h) gradually induced cellulose crystalline conformation, which in turn affected the swelling ability, mechanical properties, and electrical properties of the BC/GO composite films. After the reduction of GO to reduced GO (rGO), flexible conductive BC/rGO films were obtained, as confirmed by their resistivity values. Thus, flexible conductive composite films with excellent mechanical properties were successfully fabricated.     

不同还原程度氧化石墨烯-水性聚氨酯共混膜的性能研究

采用超声得到氧化石墨烯分散液,利用柠檬酸钠、抗坏血酸、L-半胱氨酸及硼氢化钠4种还原剂对氧化石墨烯进行还原,并与水性聚氨酯共混改性,通过实验探究还原后氧化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的力学性能、介电性能。结果表明,还原后共混膜的力学性能、介电性等较未还原共混膜都有不同程度的改善,对导电性影响尤为显著,最好的共混膜提高了近1 150倍,充分体现了石墨烯良好的导电性。     

GMA改性磷酸腺苷的制备及其对棉织物的阻燃整理

为了提高磷酸腺苷单体在棉织物上的接枝改性程度及其阻燃效果,采用甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）对一磷酸腺苷（AMP）、二磷酸腺苷（ADP）、三磷酸腺苷（ATP）进行改性,制得三种带有不饱和双键的阻燃单体AMP-m-GMA、ADP-m-GMA、ATP-m-GMA;然后通过紫外光接枝法将三种阻燃单体分别接枝到棉织物上,制备光接枝AMP-m-GMA、ADP-m-GMA和ATP-m-GMA阻燃棉织物;对三种阻燃单体进行了结构表征和热稳定性分析,并探究了三种阻燃单体光接枝阻燃棉织物的热稳定性、阻燃性能、燃烧行为和残炭结构。结果表明,三种磷酸腺苷通过GMA环氧基开环引入不饱和双键,且具有良好的热稳定性。相比于原棉织物,三种阻燃棉织物的最大热降解速率分别降低了60.0%、52.0%、60.0%,极限氧指数由16.1%分别提升到25.4%、27.4%、26.4%,织物热释放速率分别下降了15.09%、60.47%、37.82%,说明三种磷酸腺苷阻燃单体均有助于棉织物形成致密炭层,阻止热量扩散,获得良好的阻燃效果。其中,光接枝ADP-m-GMA阻燃棉织物的增重率可达22.4%,燃烧后损毁长度由30 cm缩短至14.2 cm,表现出更优异的阻燃性能。