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东华大学学报(自然科学版)2025年第03期:湿法制备聚丙烯腈/石墨烯基纤维及染料吸附应用探讨

来源:期刊VIP网 时间:


作者:成思蓉;何美莹;张焕侠;李炜;

单位:东华大学纺织学院;嘉兴大学;东华大学民用航空复合材料协同创新中心;

摘要:石墨烯纤维因其内部结构缺陷,导致其综合性能远不如理论值。控制纤维内部结构缺陷是制备高性能石墨烯纤维的关键。因纤维的结构决定其性能,使用聚丙烯腈杂化工艺对石墨烯微观结构进行调控。利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/石墨烯共混纤维,研究聚丙烯腈质量分数对共混纤维的内部结构的影响,并对纤维性能进行测试。结果表明,聚丙烯腈成功嵌入石墨烯片层间,填补孔洞后形成均匀的小孔洞,弥补了纤维缺陷。聚丙烯腈质量分数为30%时,共混纤维的整体形态和微观形貌最好,导电性略有下降,但在保持柔性的同时,断裂强度较纯石墨烯纤维提高26%。此外,聚丙烯腈的引入,增大(9.4倍)了石墨烯纤维的比表面积,润湿性变好,可在6 h内快速完成染料吸附。

关键词:石墨烯纤维;;聚丙烯腈;;湿法纺丝;;结构调控;;吸脱附

基金资助:嘉兴市科技计划(2023AY11004);; 浙江省自然科学基金(LGG22E030015);; 嘉兴大学一般培育项目(00321056AL);嘉兴大学勤慎青年骨干培育项目(CD70623038);; 浙江省大学生创新项目(2024R417A003)