Page 132 - 《精细化工》2020年第7期

第 37 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.37, No.7
202 0 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2020

功能材料
RGONs@Fe O /WPU 超细纤维合成革的制备
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及其电磁屏蔽性能

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罗晓民 ，蒋 雯 ，段徐宾 ，张 鹏 ，冯见艳 ，王文琪
〔1. 陕西科技大学 轻工科学与工程学院 轻化工程国家级实验教学示范中心，陕西 西安 710021；2. 中
国皮革和制鞋工业研究院（晋江）有限公司，福建 晋江 362200〕
摘要：以氧化石墨烯（GO）、FeSO 4 和 FeCl 3 为原料，采用共沉淀法制备了还原氧化石墨烯纳米片 RGONs@Fe 3 O 4
杂化纳米片，用物理共混-平板刮涂法得到了一种新型 RGONs@Fe 3 O 4 /水性聚氨酯（WPU）超细纤维合成革。利
用 Raman、XPS、XRD、SEM、TEM 等对 RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片进行了表征。考察了 RGONs@Fe 3 O 4 /WPU
n+
超细纤维合成革的电、磁特性及电磁屏蔽效能，并讨论了其屏蔽机理。结果表明，当 n(GO)∶n(Fe )=1∶10 时
n+
2+
3+
〔其中，Fe 为 n(Fe )∶n(Fe )=1.00∶1.75 的铁盐〕，纳米 Fe 3 O 4 粒子均匀沉积在 RGONs 片层表面，该复合结
构有效减弱了 RGONs 片与片之间的 π-π 堆叠效应。随着 RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片含量的增加，
RGONs@Fe 3 O 4 /WPU 超细纤维合成革的电磁屏蔽性能明显提升，当 RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片添加量为 5%（以
WPU 质量计，下同）时，RGONs@Fe 3 O 4 /WPU 超细纤维合成革在 8.2~12.4 GHz 频率范围内的电磁屏蔽系数（EMI
SE）可以达到 36 dB，比 RGONs/WPU 超细纤维合成革提高约 40%。RGONs@Fe 3 O 4 杂化纳米片的表面效应及
电、磁双损耗特性是协同增强 RGONs@Fe 3 O 4 /WPU 超细纤维合成革电磁屏蔽性能的关键机制。
关键词：还原氧化石墨烯纳米片；纳米 Fe 3 O 4 ；水性聚氨酯；超细纤维合成革；电磁屏蔽；功能材料
中图分类号：TS565 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 07-1414-08

Preparation and electromagnetic shielding performance of
RGONs@Fe 3O 4/WPU superfine fiber synthetic leather

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LUO Xiaomin , JIANG Wen , DUAN Xubin , ZHANG Peng ,
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2
FENG Jianyan , WANG Wenqi
[1. College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, National Demonstration Center for Experimental
Light Chemistry Engineering Education, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China;
2. China Leather and Shoe Industry Research Institute (Jinjiang) Co., Ltd., Jinjiang 362200, Fujian, China]
Abstract: Reduced graphene oxide (RGONs)@Fe 3 O 4 hybrid nanosheets were prepared by coprecipitation
method from graphene oxide (GO), FeSO 4 and FeCl 3. A new type of RGONs@Fe 3O 4/waterborne
polyurethane (WPU) superfine fiber synthetic leather was obtained by physical blending and doctor-blading
method. RGONs@Fe 3O 4 hybrid nanosheets were characterized by Raman, XPS, XRD, SEM and TEM. The
electrical and magnetic characteristics and electromagnetic shielding efficiency of RGONs@Fe 3O 4/WPU
superfine fiber synthetic leather were investigated. And the shielding mechanism was discussed. The results
2+
3+
n+
n+
showed that under the condition of n(GO):n(Fe )=1:10 [Fe is a mixture with n(Fe ):n(Fe )=1.00:1.75],
Fe 3O 4 nanoparticles were deposited uniformly on the surface of RGONs sheets, the composite structure
effectively reduced the π-π stacking effect among RGONs nanosheets. With the increase of the dosage of
RGONs@Fe 3O 4 hybrid nanosheets, the electromagnetic characteristics of RGONs@Fe 3O 4/WPU superfine

收稿日期：2020-01-19; 定用日期：2020-04-15; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200062
基金项目：国家自然科学基金（21978163）；泉州市科技计划项目（2019C004R）
作者简介：罗晓民（1966—），女，教授，硕士生导师，E-mail：luoxiaomin@sust.edu.cn。联系人：段徐宾（1988—），男，工程师，
E-mail：15602265352@163.com。