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羧乙基微纤化纤维素/石墨烯/聚苯胺复合膜的制备与表征

2021-12-21陈京环刘金刚侯磊磊苏艳群张瑞娟许泽红

中国造纸 2021年11期

陈京环 刘金刚,* 侯磊磊 苏艳群 张瑞娟 许泽红

(1.中国制浆造纸研究院有限公司,北京,100102;2.制浆造纸国家工程实验室,北京,100102)

微纤化纤维素是一种具有纳米尺度的、可再生、可生物降解的天然纤维素纤维,其优异的力学性能、较低的密度和热膨胀系数、较高比表面积和长径比及可调节的表面化学性质等,使之在复合材料领域具有广阔的应用前景[1-2]。微纤化纤维素表面富含羟基,纤维间可通过氢键作用形成致密的网络结构,利用微纤化纤维素易改性、易成膜的特性,可作为基体材料与无机导电物质或有机导电高分子复合制备功能型的复合材料[3-4],应用于防静电、电磁屏蔽、储能器件、传感器等领域[5-6]。

已有研究表明,碳材料如石墨烯与导电聚合物聚苯胺复合时会产生协同作用,但石墨烯、聚苯胺本身成膜性和柔韧性较差,限制了其在柔性导电材料等方面的应用,为此引入成膜性好的微纤化纤维素受到了广泛关注。目前,已有多种微纤化纤维素被用于与导电物质复合制备成各种导电材料。Luo等人[7]以细菌纤维素为基体,将石墨烯混合到培养液中制得了细菌纤维素/石墨烯复合凝胶,再在凝胶表面聚合吸附聚苯胺构建了细菌纤维素/石墨烯/聚苯胺纳米复合材料。刘红霞等人[8]以纤维素纳米晶体(CNC)为基材,先将聚苯胺包覆在CNC上,然后与石墨烯共混制备了聚苯胺包覆CNC/石墨烯复合电极材料。Zhang等人[9]以TEMPO氧化的纤维素纳米纤丝(CNF)为基材,将CNF悬浮液与石墨烯和聚苯胺混合后冷冻干燥制备了纳米纤维素/石墨烯/聚苯胺复合气凝胶。……

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