石墨烯基功能紡織品制備及其性能研究.pdf

1、近年來，石墨烯及其衍生物在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛，消費需求不斷推動石墨烯基功能紡織品新性能、跨領(lǐng)域的發(fā)展。本課題以氧化石墨烯或石墨烯作為功能材料，二氧化錳、殼聚糖、聚二甲基硅氧烷等作為助劑，采用軋-烘-焙工藝、層層自組裝技術(shù)等物理或化學(xué)手段整理織物表面，從而實現(xiàn)織物的結(jié)構(gòu)改性和功能附加，制備出多種石墨烯功能紡織品，并分別探究改性織物的電化學(xué)、電熱、防電磁屏蔽以及加強水蒸發(fā)等性能。該課題研究工作包括以下幾部分：
　　一、采用溶液原位

2、聚合法，將二氧化錳納米粒子結(jié)合于經(jīng)氧化石墨烯處理的棉織物表面，經(jīng)高溫熱裂解，制得二氧化錳/還原氧化石墨烯碳化棉織物。測試表明，其具有優(yōu)良和可重復(fù)的電-化學(xué)性能和電-機械性能。比電容可達329.4mAh/g，標準電阻（R-R0）/R0可達0.78。該碳化棉織物具備多種功能，可應(yīng)用于可穿戴智能服飾的開發(fā)。
　　二、采用石墨烯作為功能材料以及殼聚糖和聚苯乙烯磺酸鈉作為助劑，利用靜電吸附原理，通過層層自組裝技術(shù)，制得表面為納米石墨烯功能薄

3、膜的整理棉織物，并采用雙軸傳輸線法評估其電磁屏蔽效能。性能測試得出，棉織物表面吸附的石墨烯質(zhì)量分數(shù)越大，后整理棉織物樣品的導(dǎo)電性越強，其屏蔽電磁輻射的功能越好。當石墨烯質(zhì)量分數(shù)為7.2％時，其SE值達到31dB，遠遠超出商業(yè)應(yīng)用所需的20dB防護水平。
　　三、分別采用軋-烘-焙工藝和Dip-dry工藝，先用石墨烯分散液處理醫(yī)用脫脂棉織物，再用聚二甲基硅氧烷(PDMS)對其進行疏水包覆，獲得PDMS-石墨烯分層包覆超疏水棉織物。測

4、試其各項性能并與炭黑基超疏水棉織物比較。石墨烯層和PDMS膜可緊密包覆于棉織物表面，并賦予棉織物疏水性能。不同質(zhì)量分數(shù)石墨烯分散液整理棉織物均可漂浮于空氣-水界面，水接觸角無明顯差異。水表層溫度和蒸發(fā)效率隨分散液中石墨烯質(zhì)量分數(shù)的增加而相應(yīng)的提高。在模擬光源10W鐳射燈下輻照30min，5%石墨烯/PDMS超疏水棉織物覆蓋水界面溫度可上升至57.5℃，水蒸發(fā)效率是自然過程的4.3倍。較炭黑/PDMS超疏水棉織物，各項性能突出。石墨烯/P