超疏水導(dǎo)電材料的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-09-21 22:32
超疏水導(dǎo)電材料同時(shí)具有超疏水性和導(dǎo)電性,具有廣泛的應(yīng)用前景。介紹了超疏水導(dǎo)電材料的基本原理,闡述了超疏水導(dǎo)電材料的制備方法,分析了超疏水導(dǎo)電材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域,如電磁屏蔽紡織品、可穿戴傳感器和除冰/防冰領(lǐng)域,概括了超疏水導(dǎo)電材料研究中目前存在的問(wèn)題,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
【文章來(lái)源】:功能材料. 2020,51(11)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
荷葉表面的掃描電鏡圖(乳突結(jié)構(gòu)和蠟狀物質(zhì))[2]
除了碳納米管和科琴黑,也有研究報(bào)道將石墨烯應(yīng)用于超疏水導(dǎo)電材料的制備。Paul等[20]利用氟硅烷對(duì)石墨烯納米片進(jìn)行改性,并通過(guò)丙烯酸單體的溶液聚合合成疏水性有機(jī)硅氧烷-丙烯酸樹(shù)脂,然后通過(guò)噴涂將其涂覆到鋁基板上。結(jié)果表明:在低滾動(dòng)角(≤7°)的情況下,添加改性石墨烯可提高表面電導(dǎo)率(≥2 μS/cm)和水接觸角(≥152°)。該涂層表現(xiàn)出良好的抗污性能,為油水分離提供了廣泛的應(yīng)用前景。2.2 本征態(tài)超疏水導(dǎo)電材料
Su等[27]將十八烷硫醇基改性的銀納米顆粒(M-AgNPs)作為導(dǎo)電物質(zhì),將其嵌入到聚苯乙烯(SEBS)中,協(xié)同松弛結(jié)構(gòu)的天然橡膠(NR)底物構(gòu)造了粗糙結(jié)構(gòu),制備過(guò)程如圖3。制備得到的涂層的水接觸角>160°,電阻約為10 Ω,表現(xiàn)出良好的超疏水性和導(dǎo)電性能。該涂層對(duì)熱和強(qiáng)酸/堿以及機(jī)械力具有優(yōu)異的耐久性,包括液滴沖擊、捏合、扭轉(zhuǎn)以及反復(fù)拉伸。當(dāng)拉伸循環(huán)次數(shù)增至500次時(shí),仍保留超疏水性,具備優(yōu)異的穩(wěn)定性和可利用性,在可穿戴電子傳感器,柔性蓄電裝置和耐腐蝕電路等新興應(yīng)用領(lǐng)域中具有巨大潛力。Liao等[28]通過(guò)簡(jiǎn)單的浸漬-熱固化方法制備了超疏水導(dǎo)電性聚二甲基硅氧烷@銀納米線(PDMS@AgNWs)棉織物。由于AgNWs的粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能PDMS的結(jié)合,制備的棉織物表現(xiàn)出超疏水性,水接觸角為156°,并且油水混合物的分離效率高達(dá)到95.6%。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]探究石墨烯的制備、特性與應(yīng)用前景[J]. 李淑萍,孟江. 石化技術(shù). 2019(02)
[2]Ag/玻纖布導(dǎo)電織物的制備與性能研究[J]. 陳慧玉,徐春菊. 中國(guó)科技論文. 2017(10)
[3]石墨烯物理性質(zhì)及應(yīng)用研究[J]. 夏曉春. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]電磁輻射及防電磁輻射紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄧浩,王建坤. 染整技術(shù). 2015(10)
[5]聚苯胺的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電原理[J]. 丁曉新,王明召. 化學(xué)教學(xué). 2013(02)
[6]碳納米管的性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 李玲,李忠. 山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[7]炭黑的物化性質(zhì)及表征[J]. 王道宏,徐亦飛,張繼炎. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2002(01)
本文編號(hào):3402617
【文章來(lái)源】:功能材料. 2020,51(11)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
荷葉表面的掃描電鏡圖(乳突結(jié)構(gòu)和蠟狀物質(zhì))[2]
除了碳納米管和科琴黑,也有研究報(bào)道將石墨烯應(yīng)用于超疏水導(dǎo)電材料的制備。Paul等[20]利用氟硅烷對(duì)石墨烯納米片進(jìn)行改性,并通過(guò)丙烯酸單體的溶液聚合合成疏水性有機(jī)硅氧烷-丙烯酸樹(shù)脂,然后通過(guò)噴涂將其涂覆到鋁基板上。結(jié)果表明:在低滾動(dòng)角(≤7°)的情況下,添加改性石墨烯可提高表面電導(dǎo)率(≥2 μS/cm)和水接觸角(≥152°)。該涂層表現(xiàn)出良好的抗污性能,為油水分離提供了廣泛的應(yīng)用前景。2.2 本征態(tài)超疏水導(dǎo)電材料
Su等[27]將十八烷硫醇基改性的銀納米顆粒(M-AgNPs)作為導(dǎo)電物質(zhì),將其嵌入到聚苯乙烯(SEBS)中,協(xié)同松弛結(jié)構(gòu)的天然橡膠(NR)底物構(gòu)造了粗糙結(jié)構(gòu),制備過(guò)程如圖3。制備得到的涂層的水接觸角>160°,電阻約為10 Ω,表現(xiàn)出良好的超疏水性和導(dǎo)電性能。該涂層對(duì)熱和強(qiáng)酸/堿以及機(jī)械力具有優(yōu)異的耐久性,包括液滴沖擊、捏合、扭轉(zhuǎn)以及反復(fù)拉伸。當(dāng)拉伸循環(huán)次數(shù)增至500次時(shí),仍保留超疏水性,具備優(yōu)異的穩(wěn)定性和可利用性,在可穿戴電子傳感器,柔性蓄電裝置和耐腐蝕電路等新興應(yīng)用領(lǐng)域中具有巨大潛力。Liao等[28]通過(guò)簡(jiǎn)單的浸漬-熱固化方法制備了超疏水導(dǎo)電性聚二甲基硅氧烷@銀納米線(PDMS@AgNWs)棉織物。由于AgNWs的粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能PDMS的結(jié)合,制備的棉織物表現(xiàn)出超疏水性,水接觸角為156°,并且油水混合物的分離效率高達(dá)到95.6%。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]探究石墨烯的制備、特性與應(yīng)用前景[J]. 李淑萍,孟江. 石化技術(shù). 2019(02)
[2]Ag/玻纖布導(dǎo)電織物的制備與性能研究[J]. 陳慧玉,徐春菊. 中國(guó)科技論文. 2017(10)
[3]石墨烯物理性質(zhì)及應(yīng)用研究[J]. 夏曉春. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]電磁輻射及防電磁輻射紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄧浩,王建坤. 染整技術(shù). 2015(10)
[5]聚苯胺的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電原理[J]. 丁曉新,王明召. 化學(xué)教學(xué). 2013(02)
[6]碳納米管的性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 李玲,李忠. 山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[7]炭黑的物化性質(zhì)及表征[J]. 王道宏,徐亦飛,張繼炎. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2002(01)
本文編號(hào):3402617
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