Page 100 - 《精细化工》2022年第6期

·1166· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

Fe 3 O 4 纳米颗粒的引入使原本白色透明的 BC 膜 因于 PVP K88 中的 C==O 与 BC 的—OH 分别作为质
呈现出棕黑色。BC@Fe 3 O 4 复合薄膜呈现出较为光 子受体与质子供体，可形成分子间氢键 [28] 。
滑的表面形态（图 5a′），从复合薄膜的断面 SEM 图
（图 5b）可以看出，BC@Fe 3 O 4 复合薄膜断面呈现
均匀层状微观结构。图 5c、c′、c″、d 是 AgNWs 面
2
积含量为 1.8 g/m 的 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜的
数码照片及表面与断面 SEM 图。可以发现，BC@
Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜的上表面呈现白色金属光
泽，AgNWs 之间相互连接形成高效导电网络。复合
薄膜呈现出由 AgNWs 导电层和磁性 BC@Fe 3 O 4 基
体层组成的层级结构。
图 6a 是 BC 和 BC@Fe 3 O 4 复合薄膜的 XRD 谱
图。BC 在 2θ=14.6°、16.7°和 22.8°处出现 3 个强度
不同的衍射峰，分别对应（1¯10）、（110）和（200）
晶面，与纤维素Ⅰ型 JCPDF（00-050-2241）卡片一
致，表明 BC 具有纤维素Ⅰ型结晶结构。在 BC@Fe 3O 4
复合薄膜中仍可看到 BC 的特征峰。此外，在 2θ=
30.3°和 35.7°处有尖峰，归属于反尖晶石型 Fe 3 O 4 的
（220）和（311）晶面，与 Fe 3 O 4 的 JCPDF（19-629）
卡片一致 [25] 。说明通过原位共沉淀法成功制得
BC@Fe 3 O 4 复合薄膜，且不会破坏 BC 原有的晶体结
构。图 6b 为 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜的 XRD
谱图。可以看到，在 2θ=14.6°、22.8°的 BC 特征峰、
2θ=30.3°、35.7°的 Fe 3 O 4 衍射峰以及在 2θ=38.22°、
44.54°、64.64°、77.56°和 82.35°出现的 AgNWs 特
征峰，表明成功制得磁性导电 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs
复合薄膜。
图 6c 是 BC 薄膜和 BC@Fe 3 O 4 复合薄膜的磁滞
回线图。可以看出，BC 薄膜本身无磁性。BC@Fe 3 O 4
在外加磁场的作用下表现出良好的超顺磁性，其磁
饱和强度为 7.5 emu/g，且 BC@Fe 3 O 4 能够很容易地
被磁铁吸引，表明 BC@Fe 3O 4 具有良好的磁响应特性。
图 6d 是 BC、Fe 3 O 4 、AgNWs、BC@Fe 3 O 4 和
BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜的红外谱图。BC 在
–1
3469、2890 和 1066 cm 处的特征吸收峰分别对应
—OH、C—H 和 C—O—C 的伸缩振动。在 Fe 3 O 4 纳
–1
米粒子的红外谱图中，581 cm 处的特征吸收峰对
应 Fe—O 的伸缩振动 [26] 。在 BC@Fe 3 O 4 的谱图中，
–1
相较于 BC 上 3469 cm 处的—OH 峰，BC@Fe 3 O 4
上—OH 峰红移至 3430 cm –1 处，这是由于合成的 图 6 BC 薄膜和 BC@Fe 3 O 4 复合薄膜的 XRD 谱图（a）；
BC@Fe 3 O 4 中，BC 具有大量带负电的—OH 通过正 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜的 XRD 谱图（b）；BC
2+
3+
负电荷吸附作用将 Fe 、Fe 固定在纤维表面，后采 和 BC@Fe 3 O 4 的磁滞回线图（c）；BC、Fe 3 O 4 、
用原位共沉淀法使 Fe 3 O 4 纳米粒子生长在 BC 上 [27] 。 AgNWs、BC@Fe 3 O 4 和 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄
膜的 FTIR 谱图（d）
–1
AgNWs 在 1598 cm 处的吸收峰是由 PVP K88 上 Fig. 6 XRD patterns of BC film and BC@Fe 3 O 4 composite
C==O 的伸缩振动引起。从 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合 film (a); XRD pattern of BC@Fe 3 O 4 /AgNWs composite
薄膜的红外谱图可看出，BC@Fe 3O 4 /AgNWs 复合薄 film (b); Hysteresis loops of BC and BC@Fe 3 O 4 (c);
FTIR spectra of BC, Fe 3 O 4 , AgNWs, BC@Fe 3 O 4
–1
–1
膜的—OH 吸收峰从 3469 cm 红移至 3458 cm ，归 and BC@Fe 3 O 4 /AgNWs composite film (d)