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利用化学还原的方法制备石墨烯涂层织物属于一个比较新的研究领域,这种技术可使织物获得导电性。本课题通过试验,探究石墨烯涂层织物(棉织物、涤纶织物)的制备方法与技术,最终以氧化石墨烯为原料、L-抗坏血酸及水合肼为还原剂,采用化学还原的方法,通过多次浸渍-还原过程,制备涂层次数不同的石墨烯涂层织物,并分别命名为C-1RGO、C-2RGO、C-3RGO及P-1RGO、P-2RGO、P-3RGO。本课题所采用的涂层方法与传统法相比,生产条件简单,易操作,易控制,产物导电性能好。 利用扫描电子显微镜(SEM)及场发射扫描电子显微镜(FESEM)观测涂层织物的表面结构和石墨烯片层对纤维的包覆状态,对比不同种类的涂层织物电镜图发现,首次浸渍于氧化石墨烯分散液后,纤维表面会附着少量的氧化石墨烯,随着多次浸渍-还原过程,纤维表面完全被石墨烯片层包覆,且包覆均匀;利用X射线光电子能谱表征氧化石墨烯涂层织物还原前后表面官能团的变化,研究发现,随着还原的加剧,织物表面C/O原子比例逐步升高,表明还原的充分性不断加大;利用BDS宽频介电谱仪测试涂层织物的介电性能,发现经过涂层工艺,织物由自身的绝缘状态逐渐具有导电性,并对所制备的C(P)-1RGO、C(P)-2RGO、C(P)-3RGO进行对比分析,结果表明:随着涂层次数的增多,织物表面的石墨烯片层附着量增多,织物所具有的阻抗逐渐减小,相角亦减小,导电性能大大提升,还原的充分性在增大,织物由白色逐渐变为石墨黑色。 为探讨本工艺方法所制备样品中石墨烯片层与织物纤维之间的结合牢度,采用耐水色牢度测试方法对样品进行处理,通过评定样品变色、贴衬织物沾色状况及处理前后样品导电性变化综合分析其牢度,结果表明:对于石墨烯涂层棉织物样品,贴衬织物的沾色等级和试样的变色等级基本持在4-5级;石墨烯涂层涤纶织物的贴衬织物的沾色等级和试样的变色等级基本为5级;在相同频率下,试样P-3RGO,测试前后阻抗值由300-327ohms增长到416-452ohms;试样C-3RGO,测试前后阻抗值由413-457ohms增长到476-543ohms;其他各个试样在实验前后基本维持在测试前的范围内;通过实验对比可知,对于样品在不同频率下相角的测试结果也未发生明显变化,所制备涂层织物涂层具有较好耐水色牢度。