Page 206 - 《精细化工》2020年 第10期

·2136· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

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199.25、153.15、133.6 Ω。这说明棉织物的导电性 峰，即 D 峰，是 sp 碳原子杂化形成的缺陷峰，这
随浸轧-还原 GO 次数的增加而逐渐增加，但随着浸 两峰是石墨烯的特征峰，可根据 D 峰与 G 峰的存在
轧-还原 GO 次数的增加，棉织物表面电阻的降幅逐 和峰强高低判断 GO 和 RGO 在棉织物表面的沉积，
渐降低，经过 3 次浸轧-还原后棉织物的表面电阻达 D 峰与 G 峰的峰强比值也可作为评定 GO 还原程度
到 271.05 Ω，再增加浸轧-还原次数，表面电阻降低 的指标。图 7a 中，D 峰与 G 峰的峰强比值为 0.577；
得较缓慢。这是因为 1 次浸轧-还原 GO 后，RGO 在 图 7b 中，D 峰与 G 峰的峰强比值为 1.294，说明沉
棉织物表面较好地均匀沉积，再增加浸轧-还原次 积在棉织物表面的 GO 被较充分地还原 [14-15] 。
数，再次沉积的 RGO 能修补第 1 次沉积时的“缺陷”
或“裂缝”，使 RGO 片层在棉织物表面的导电连续
性更佳；但由于经 RGO 沉积后棉织物对 GO 的吸附
性能降低，故经多次浸轧-还原后棉织物的导电性提
升不大。且棉织物的柔韧性也会随着浸轧-还原次数
的增加而降低，这是因为棉织物表面沉积的 RGO 片
层厚度增加。由此可见，实际应用过程中可根据对织
物柔韧性和电阻的需求，选择合适的浸轧-还原次数。
2.5 SEM 测试
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 a—GO 整理棉织物；b—RGO 整理棉织物
轧 GO 溶液后烘干，然后用质量浓度 5.0 g/L 的保险 图 7 整理棉织物的 Raman 光谱
粉在 90 ℃下还原 30 min，分别浸轧-还原 1 次和 3 Fig. 7 Raman spectra of treated cotton fabrics

次，用 SEM 观察棉织物的形貌，结果如图 6 所示。 2.6 耐洗和耐摩擦牢度测试

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
轧 GO 溶液后烘干，然后用质量浓度 5.0 g/L 的保险
粉在 90 ℃还原 30 min，此为 1 次浸轧-还原处理，
测试浸轧-还原处理 1、4、8 次棉织物的导电耐洗性

a、b、c 分别为原布、浸轧-还原 1 次 GO（Cotton-1RGO）、浸轧- 和耐摩擦性，结果如表 2 所示。
还原 3 次 GO（Cotton- 3RGO）试样
图 6 棉织物的 SEM 图 表 2 洗涤次数和干湿摩擦对棉织物表面电阻的影响
Fig. 6 SEM images of cotton fabrics Table 2 Effect of washing times and dry/wet rubbing on
the surface resistance of cotton fabrics
由图 6 可见，未整理棉织物纤维表面具有天然
表面电阻/kΩ
扭曲；经过 1 次还原的 Cotton-1RGO 棉织物试样表 浸轧-还原 洗涤次数/次 摩擦试样
面被薄膜状物质包覆起来，并有少数凸起的片层物 次数/次 原样
1 5 10 20 干 湿
质，且天然扭曲被 RGO 薄膜覆盖；3 次还原后，棉
1 2.22 2.41 2.82 3.30 3.78 2.91 3.05
织物表面的 RGO 更多，并能够看到明显的 RGO 片
4 0.22 0.29 0.31 0.36 0.38 0.32 0.36
层。说明随着浸轧-还原次数的增加，RGO 在棉织 8 0.13 0.14 0.16 0.17 0.18 0.15 0.16
物表面的沉积量明显增多。
2.5 Raman 测试 由表 2 可知，经过 1、4、8 次 GO 浸轧-还原整
棉织物用质量浓度 2.5 g/L 的 GO 溶液进行浸 理棉织物经过不同次数的皂洗后，其表面电阻逐渐
轧-还原导电整理，调节 GO 溶液 pH=6，棉织物浸 增加，说明棉织物的导电性随着皂洗次数的增加而
轧 GO 溶液后烘干，得到试样 a；然后，用质量浓度 降低。这是因为 RGO 是以片状方式固着在棉织物表
5.0 g/L 的保险粉在 90 ℃下还原 30 min，得到试样 面，但部分与棉织物结合不够紧密的 RGO 片状在皂
b，分别测试两个试样的 Raman 光谱如图 7 所示。 洗过程中由于机械作用力的影响而逐渐脱落下来，
由图 7 可知，在 GO 和 RGO 涂覆棉织物的 RGO 的脱落将会导致棉织物表面 RGO 薄膜的导电
–1
Raman 光谱曲线中 1570 cm 表现出尖而强的吸收 连续性下降。但总体来看，经过 20 次皂洗或标准干
峰，即 G 峰，是晶体碳的特征峰，它是由碳原子 sp 2 湿摩擦后，棉织物仍具有较好的导电性，说明棉织
–1
杂化拉伸形成的，在 1345 cm 出现较宽而强的吸收 物的耐洗和耐摩擦性较好。这是因为 GO 除与棉织