Page 96 - 《精细化工》2022年第6期

第 39 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.39, No.6
2022 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2022

功能材料
细菌纤维素@Fe O /AgNWs 复合薄膜的
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制备与电磁屏蔽性能

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李 桢 ，马忠雷 ，康松磊 ，景佳瑶 ，石 林 ，李运涛
（1. 陕西科技大学 化学与化工学院，陕西省轻化工助剂重点实验室，陕西 西安 710021；2. 西北工业
大学 化学与化工学院，陕西省高分子科学与技术重点实验室，陕西 西安 710129）
摘要：采用原位共沉淀法将磁性 Fe 3 O 4 纳米粒子负载到细菌纤维素（BC）表面上制得 BC@Fe 3 O 4 分散液，以银
纳米线（AgNWs）为导电填料，采用两步真空辅助抽滤法制得了具有磁性导电层级结构的 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs
复合薄膜。通过 SEM、TEM、FTIR、XRD 对复合薄膜的微观结构进行了表征。对 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜
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的导电性能、电磁屏蔽性能和力学性能进行了测试。结果表明，当 AgNWs 面积含量为 1.8 g/m 时，制得的
BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜的总电磁屏蔽效能可达 56 dB。AgNWs 与 BC@Fe 3 O 4 基体之间良好的界面相互作
用使 BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜具有优异的力学性能，其拉伸强度和断裂伸长率最高分别为 84.6 MPa 和 4.05%
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（AgNWs 面积含量为 0.8 g/m ）。BC@Fe 3 O 4 /AgNWs 复合薄膜自身的层级结构与 Fe 3 O 4 和 AgNWs 的电磁双损
耗协同作用赋予其优异的电磁屏蔽性能。
关键词：细菌纤维素；银纳米线；Fe 3 O 4 纳米粒子；层级结构；电磁屏蔽性能；功能材料
中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 06-1162-09

Preparation and electromagnetic shielding properties of
bacterial cellulose@Fe 3O 4/AgNWs composite films

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LI Zhen , MA Zhonglei , KANG Songlei , JING Jiayao , SHI Lin , LI Yuntao
（1. Shaanxi Key Laboratory of Chemical Additives for Industry, College of Chemistry and Chemical Engineering,
Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 2. Shaanxi Key Laboratory of Polymer
Science and Technology, College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an
710129, Shaanxi, China）
Abstract: BC@Fe 3O 4 dispersion was firstly prepared by loading magnetic Fe 3 O 4 nanoparticles onto the
surface of bacterial cellulose (BC) through in-situ co-precipitation method, based on which hierarchical
BC@Fe 3 O 4 /AgNWs composite film with magnetic and conductive performances was successfully
fabricated via a two-step vacuum assisted filtration method using silver nanowires (AgNWs) as
conductive filler. The microstructures of composite films were characterized by SEM, TEM, FTIR
and XRD analyses. And the conductive, electromagnetic shielding and mechanical properties
of BC@Fe 3 O 4 /AgNWs composite films were further explored. The results showed that the
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BC@Fe 3 O 4 /AgNWs composite film with AgNWs unit area content of 1.8 g/m had an electromagnetic
interference shielding effectiveness of 56 dB. Moreover, the composite film exhibited outstanding
mechanical properties due to the good interface interaction between AgNWs and BC@Fe 3 O 4 matrix.
The tensile strength and elongation at break could reach a maximum of 84.6 MPa and 4.05% (AgNWs
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unit area content was 0.8 g/m ), respectively. The synergistic effect of its own hierarchical structure
with double electromagnetic loss of Fe 3 O 4 and AgNWs gave BC@Fe 3 O 4 /AgNWs composite film

收稿日期：2021-10-29; 定用日期：2022-03-01; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211110
基金项目：国家自然科学基金（51903145）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（D5000210627）
作者简介：李 桢（1997—），女，硕士生，E-mail：1151519350@qq.com。联系人：马忠雷（1987—），博士，副教授，硕士生导师，
E-mail: mazl@nwpu.edu.cn；李运涛（1965—），男，教授，E-mail:liyt@sust.edu.cn。