Page 205 - 《精细化工》2020年 第10期

第 10 期 黄海涛: 氧化石墨烯浸轧-还原法制备导电棉织物 ·2135·

组，溶液中只加蒸馏水，90 ℃水热还原 60 min，但 表面电阻的影响，结果如图 4 所示。
在四探针测试仪的量程范围内无法测出电阻值，说
明水热还原对 GO 的还原程度较小。由此可见，还
原剂种类和用量的选择对棉织物上 GO 的还原非常
关键。保险粉是一种较好的还原剂，虽然保险粉质
量浓度 10.0 g/L 时，棉织物的导电性更佳，但相对
于保险粉质量浓度 5.0 g/L，其导电性提高的幅度不
大，同时考虑到高温和高还原剂质量浓度条件对棉
织物的损伤，选择质量浓度 5.0 g/L 的保险粉较为合
适。
2.3.2 还原温度对织物导电性能的影响

棉织物用质量浓度 2.5 g/L 的 GO 溶液进行浸 图 4 还原时间对棉织物表面电阻的影响
轧-还原导电整理，调节 GO 溶液 pH=6，棉织物浸 Fig. 4 Effect of reduction time on the surface resistance of
cotton fabrics
轧 GO 溶液后烘干，然后用 5.0 g/L 保险粉或水合肼
在不同温度下还原 30 min，测试还原温度对棉织物 由图 4 可知，随着还原时间的延长，保险粉和
表面电阻的影响，结果如图 3 所示。 水合肼作为还原剂还原棉织物的表面电阻逐渐降
低，当还原时间达到 30 min 后，整理棉织物的表面
电阻几乎不再降低。这是因为，一方面高温条件下
还原剂尤其是保险粉的稳定性较差，一定还原时间
内即可完全分解消耗，延长还原时间对 GO 的还原
作用不大；另一方面，高温条件下还原速率较快，
30 min 的还原时间可使棉织物的 GO 较充分还原。
考虑到较长时间还原对棉织物导电性影响较小，最
终选择还原时间为 30 min。
2.4 浸轧还原次数对棉织物导电性能的影响
棉织物用质量浓度 2.5 g/L 的 GO 溶液进行浸

轧-还原导电整理，调节 GO 溶液 pH=6，棉织物浸
图 3 还原温度对棉织物表面电阻的影响
Fig. 3 Effect of reduction temperature on the surface 轧 GO 溶液后烘干，然后用质量浓度 5.0 g/L 的保险
resistance of cotton fabrics 粉在 90 ℃下还原 30 min，此为 1 次浸轧-还原处理，
测试浸轧-还原处理次数对棉织物表面电阻的影响，
由图 3 可见，随着还原温度升高，保险粉和水
结果如图 5 所示。
合肼的还原效果逐渐增强，棉织物表面电阻表现较

为稳定的下降趋势，说明保险粉和水合肼适宜在相
对较高的温度下使 GO 较充分还原；保险粉在还原
温度超过 90 ℃后棉织物表面电阻未显著降低，而
水合肼在实验设定的最高还原温度 95 ℃获得最佳
导电性，这说明采用保险粉和水合肼对棉织物上的
GO 进行还原时，水合肼对温度的依赖性更高。这
是因为还原温度越高，还原剂的还原反应速率越快，
GO 的还原速率和还原程度越高 [13] ，故棉织物的导
电性越好。由此可见，采用保险粉作为还原剂时，

较适宜的还原温度为 90 ℃，而采用水合肼作为还
图 5 浸轧-还原次数对棉织物表面电阻的影响
原剂需要比保险粉更高的还原温度。 Fig. 5 Effect of padding-reduction times on the surface
2.3.3 还原时间对织物导电性能的影响 resistance of cotton fabrics
棉织物用质量浓度 2.5 g/L 的 GO 溶液进行浸
由图 5 可知，棉织物第 1 次浸轧还原 GO 溶液
轧-还原导电整理，调节 GO 溶液 pH=6，棉织物浸
后的表面电阻是 2220 Ω，第 2、3、4、5、6、8 次
轧 GO 溶液后烘干，然后用 5.0 g/L 保险粉或水合肼
浸轧 GO 后的表面电阻分别为 536.9、271.05、223.95、
在 90 ℃下还原不同时间，测试还原时间对棉织物