郑迎迎 ，李凤美，王 彪

(东华大学材料科学与工程学院，上海 201620)

还原剂对GO自组装PAN纤维结构及性能的影响

郑迎迎 ，李凤美，王 彪*

(东华大学材料科学与工程学院，上海 201620)

通过浸渍法将氧化石墨烯(GO)自组装在聚丙烯腈(PAN)纤维表面，然后采用还原强弱不同的还原剂水合肼、氢碘酸(HI)、维生素C分别还原GO,制备了经还原GO(rGO)表面修饰的导电PAN纤维，研究了不同还原剂对rGO / PAN纤维的结构及性能的影响。结果表明：通过浸渍处理后，GO成功自组装在PAN纤维表面上；水合肼、HI在高温短时间内还原的rGO/PAN纤维表面形成的小褶皱数量较多，面积较大，维生素C在低温长时间条件下还原的rGO/PAN纤维表面出现密集的小皱褶并形成大的卷曲气层结构；当GO质量分数为1.64%时，在99 ℃下还原1.5 h后，HI、水合肼还原制得的rGO / PAN纤维的体积电阻率分别为388 ，1 091 Ω·cm，HI还原后纤维强度有所下降，水合肼还原后纤维力学性能被严重破坏；采用维生素C在80 ℃下还原24 h得到的rGO / PAN纤维的体积电阻率为762 Ω·cm，与PAN原丝相比下降了11个数量级，达到了导电纤维的级别，并且纤维本身的力学性能得以保留。

聚丙烯腈纤维 氧化石墨烯 还原剂 自组装 导电性 力学性能 结构

氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一种衍生物，具有大的比表面积、独特的热力学和机械性质、较强的化学修饰能力。GO具有与石墨烯相同的层状结构，但GO层间及层片边缘分布了大量的含氧官能团(—OH，CO，C—O—C等)。这些官能团使GO更容易分散在水及有机溶剂中，并且表面的极性官能团易与一些极性有机分子和聚合物形成强的相互作用或化学键，GO以这些相互作用力为驱动力可自组装在其他材料上，从而赋予材料一定的功能特性，如优异的导电性[1-3]、导热性[4]、电磁屏蔽性[5]、抗紫外性[6]等。……