石墨烯涂层织物的制备及其导电性能研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丢鎏』皇哒堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：王玉．却签字日期：2彬年／月步日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云鎏王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云望王些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家

2、有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：王玉剽签字日期：2DJ多年f月肟日别噬各种躲签字日期：扣／一年7月／f日万方数据学位论文主要创新点一、本课题设计了石墨烯涂层棉织物及石墨烯涂层涤纶织物的制备工艺。采用适宜批量生产的浸渍一还原法，通过2小时浸渍，5小时还原，获得了涂层效果均匀的石墨烯涂层导电织物，为导电类纺织品的基础研究及应用开发提供了便利。二、首次采用宽频介电谱仪对氧化石墨烯及石墨烯涂层织物进行导电性测试。测试结果说明了织物导电性的获得，并且随着涂层次数的增加，导电性获得明显改善。三、采用场发射电镜，XPS及FTIR-ART分析氧化

3、石墨烯的还原程度，说明随着还原次数的增加，织物上附着石墨烯片层的数量增多且氧化石墨烯还原程度加剧，近而辅助证明导电性的获得及改善。四、为分析石墨烯片层与织物纤维之间的结合牢度，本课题采用耐水色牢度测试对石墨烯与纤维之间的结合牢度进行表征，并通过水洗前后织物导电性的变化进行辅助分析，探讨设计工艺的优缺点。万方数据摘要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一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

4、涂层织物，并分别命名为C．1RGO、C．2RGO、C一3RGO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

5、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

6、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300．3270hms增长到416-4520hms；试样C．3RGO，测试前后阻抗值由413-4570hms增长到476．5430hms：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。关键词：氧化石墨烯，石墨烯，棉织物，涤纶织物，L．抗坏血酸，水合肼，导电性能万方数据ABSTRACTThepreparationofgraphenecoated

7、fabricusingchemicalreductionmethodisarelativelynewresearchfieldwhichcanmakethefabricwithelectricalconductivity．Thistopicaimsatexploringthepreparationmethodsandtechnologiesofgraphenecoatedfabric(cotton