基于花状MoS_(2)/RGO自清洁吸波纺织品的制备

采用水热反应制备花状硫化钼/还原氧化石墨烯复合材料(MoS_(2)/RGO),并将MoS_(2)/RGO复合材料与聚二甲基硅氧烷(PDMS)协同整理到聚多巴胺(PDA)改性棉织物上,制备自清洁吸波棉织物。探讨了MoS_(2)/RGO复合材料用量、PDMS用量、浸渍时间等因素对整理棉织物疏水性能及吸波性能的影响。结果显示,当MoS_(2)/RGO质量分数为1.5%,PDMS质量分数为4.0%,浸渍时间为30 min时,整理棉织物的疏水性能最佳,水滴接触角(WCA)可达到155.2°,在波段8.2~12.4 GHz范围,匹配厚度为3.5 mm下最小反射损耗(RL_(min))值为-42.81 dB,有效吸收带宽(EAB)为2.08 GHz,展现出优异的吸波性能。同时,整理棉织物对常见液滴具有优异的防污性,可实现良好的自清洁吸波效果。

纤维素纳米纤维/石墨烯基超疏水电磁屏蔽纺织品的制备

以氧化石墨烯(GO)与纤维素纳米纤维(CNF)为原料,制备了纤维素纳米纤维/还原氧化石墨烯(CNF@RGO)复合材料,并将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)结合整理到棉织物表面,制备了超疏水电磁屏蔽纺织品。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等对复合材料及整理织物的表面形貌和结构进行表征。结果表明,基于CNF@RGO复合材料在整理棉织物表面构建了微观粗糙结构,PDMS将CNF@RGO复合材料牢牢包覆在棉纤维表面,同时降低了整理织物的表面能。整理棉织物在频率为8.368 GHz时最小反射损耗为-23.6dB,表面水滴接触角可达153.7°,实现了优异的电磁屏蔽性、防污及自清洁性能。

花生壳多孔碳基超疏水吸波棉织物的制备及性能

以废弃花生壳为原料,通过高温炭化和活化制备花生壳多孔生物质碳材料,并结合低表面能物质聚二甲基硅氧烷(PDMS),制备超疏水吸波功能棉织物。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和接触角测量仪对样品形貌、结构及性能进行分析,并测试织物的拒水防污性能、自清洁性能以及吸波性能。结果表明,利用PDMS的交联粘结作用成功将花生壳多孔生物质碳材料负载于棉纤维上,基于花生壳多孔生物质碳的表面形貌及特性,整理棉织物表面呈现微观粗糙结构,水滴接触角为159.6°,具有较好的超疏水性能及自清洁性,且当织物厚度为3 mm时,最小反射损耗为-33.17 dB,实现了优异的吸波性。

基于Zn-MOF衍生碳的超疏水吸波织物的制备及性能

以2-甲基咪唑和六水合硝酸锌为原料制备了具有纳米级正十二面体结构的锌金属有机骨架多孔衍生碳(Zn-MOF衍生碳)。将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合整理在棉织物上制备了超疏水吸波复合功能织物。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等对制备材料和复合功能织物的形貌和结构进行表征,结果表明,Zn-MOF衍生碳具有高比表面积多孔结构,具有优异的吸波性能,最小反射损耗为-37.4 dB;当Zn-MOF衍生碳用量为3%(质量分数)时,制备的复合功能织物在8.5 GHz处,最小反射损耗可达-32.4 dB,水滴接触角为151.4°。通过微纳米粗糙结构的Zn-MOF衍生碳和低表能物质PDMS的协同作用,实现了织物优异的超疏水、吸波等多功能协同性。制备的超疏水吸波复合功能织物对常见液滴具有优异的防污性、自清洁性,为长久寿命电磁防护材料的开发提供研究基础。

过渡金属碳化物Ti_(3)C_(2)T_(x)的制备及其电磁屏蔽性能研究

二维过渡金属碳化物(MXene)具有优异的导电性、良好的柔韧性和亲水性等特点,其中Ti_(3)C_(2)T_(x)在电磁波屏蔽领域研究广泛。Ti_(3)C_(2)T_(x)是通过选择性刻蚀MAX相Ti 3AlC 2中Al元素后进一步剥离得到,因此刻蚀和剥离工艺直接决定了Ti_(3)C_(2)T_(x)的物化性质。采用LiF/HCl选择性刻蚀前驱体Ti 3AlC 2,优化刻蚀时间和剥离时间,制备了单/少层Ti_(3)C_(2)T_(x)。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)等对Ti_(3)C_(2)T_(x)表面形貌、化学组成进行表征,并通过矢量网络分析仪(VNA)和四探针测试仪等研究了Ti_(3)C_(2)T_(x)的电磁屏蔽效能及导电性能。结果表明,采用LiF/HCl选择性刻蚀法能够有效制备单/少层Ti_(3)C_(2)T_(x),在刻蚀时间为48 h,超声剥离时间为50 min时,获得的Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜电磁屏蔽性能最高达到52.5 dB,电导率可达7342.1 S/m。同时,Ti_(3)C_(2)T_(x)自支撑薄膜在低厚度下绝对屏蔽效能达18347.65 dB cm^(2)g^(-1),表现出优异的电磁屏蔽性能。

一种水生电柔性智能织物的设计与制备

可穿戴智能纺织品是未来纺织品实现功能化、科技化的重要途径,解决这些智能纺织品的供电问题尤为重要。为了实现智能可穿戴纺织品的持续供电,设计开发了一款水生电柔性智能织物。将石墨烯、氯化钠(NaCl)、柠檬酸(CA)的混合物整理到织物上,使织物遇水后因电势差不同产生电流,为可穿戴智能纺织品稳定供电。以涤纶为原材料,将石墨烯、NaCl与CA的混合液整理到织物上,并对其电学稳定性和电学耐久性进行了测试,同时进行了拉伸与弯折测试。结果表明,该功能织物的电学稳定性良好,在外力作用下性能变化小、耐久性好,可以与日常纺织品很好地结合。这为可穿戴智能纺织品的开发提供了一种新思路。