【摘要】：石墨烯優(yōu)異獨特的性能已成為各領(lǐng)域研究的熱點,在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用也處于快速發(fā)展階段,氧化石墨烯作為其重要的衍生物,一般是石墨經(jīng)過強酸氧化得到。目前制備氧化石墨烯較為常用的改進Hummers法減少了對硝酸鈉的使用,且能獲得具有高氧化程度的氧化石墨烯。此法相比較其他制備方法縮短了反應(yīng)時間,反應(yīng)產(chǎn)物無污染,實驗操作安全性高,因此也成為實驗室制備氧化石墨烯使用較普遍的方法。本文通過改進Hummers法制備氧化石墨烯后,采用浸漬法負載到棉織物上,利用氧化石墨烯含氧官能團的親水性,先和纖維結(jié)合,然后采用檸檬酸鈉還原法將織物上的氧化石墨烯還原為石墨烯,從而制得石墨烯復(fù)合織物。通過“氧化-還原”的方法解決了石墨烯與纖維難以結(jié)合的問題,綜合分析了氧化石墨烯的碳結(jié)構(gòu)層和含氧官能團的影響,深入討論了氧化石墨烯的用量、還原劑的用量和還原時間等變化因素對制備的石墨烯棉織物性能的影響。根據(jù)石墨烯的各種優(yōu)異性能,探究了經(jīng)還原得到的石墨烯復(fù)合織物的抗靜電、方阻、阻燃和抗菌性能。1)石墨烯棉織物具有良好的抗靜電性能,通過研究最終確定最佳還原工藝為氧化石墨烯0.4g,檸檬酸鈉2.5g,100℃還原3.5h。最佳工藝下整理20cm×20cm的純棉織物,電荷面密度為0.028μC/m~2,符合GB/T 12703—2009規(guī)定的抗靜電紡織品的限定標準:試樣平均電荷面密度σ7μC/m~2。2)通過四探針測試儀探究合成條件對復(fù)合織物電化學(xué)性能的影響,并進行結(jié)構(gòu)形貌的表征。結(jié)果表明,經(jīng)過浸漬20次1.5g/L的氧化石墨烯溶液得到的復(fù)合織物,在用0.4mol/L的NaBH_4溶液還原6h的情況下,方阻最低可達到33.65Ω。3)使用氧化石墨烯、聚磷酸銨和硅烷偶聯(lián)劑進行整理的棉織物,極限氧指數(shù)由18%提高到22.8%,并且水洗后織物的極限氧指數(shù)保持不變�？椢锏哪退葱Ч^好,織物手感柔軟且織物強力也不會降低。通過實驗數(shù)據(jù)得出最佳用量:氧化石墨烯0.4g,聚磷酸銨0.8g,硅烷偶聯(lián)劑1.0mL時棉織物的阻燃性能最好。4)將氧化石墨烯和殼聚糖進行復(fù)合,通過多次浸軋將其整理到棉織物上,用定量測試法測試其抗菌性能。結(jié)果顯示氧化石墨烯和殼聚糖復(fù)合棉織物對大腸桿菌及金黃葡萄球菌的抑菌率為100%。
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS106
【圖文】：

圖 1-1 由石墨烯構(gòu)成的多種同素異形體結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)賦予其優(yōu)異的性能，使得其在能料[12]、生物醫(yī)藥[13]等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,在新興產(chǎn)業(yè)墨烯是石墨烯一種重要的衍生物，也被稱為功能化體相同，但相對于石墨烯，氧化石墨烯表面含有一團[14]，見圖 1-2 所示。氧化石墨烯和纖維之間因此墨烯具有優(yōu)于石墨烯的水溶性和分散性[15]，與棉纖

圖 1-1 由石墨烯構(gòu)成的多種同素異形體特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)賦予其優(yōu)異的性能，使得其在能源[合材料[12]、生物醫(yī)藥[13]等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,在新興產(chǎn)業(yè)中具化石墨烯是石墨烯一種重要的衍生物，也被稱為功能化的石烯大體相同，但相對于石墨烯，氧化石墨烯表面含有一定量官能團[14]，見圖 1-2 所示。氧化石墨烯和纖維之間因此可以化石墨烯具有優(yōu)于石墨烯的水溶性和分散性[15]，與棉纖維分力。

【參考文獻】

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本文編號：2718403