石墨烯/PAN纳米复合膜的制备及其力学性能

余改丽, 张弘楠, 覃小红, 辛东坡

(1. 东华大学 a.纺织面料技术教育部重点实验室；b.纺织学院, 上海201620；2. 浙江海洲国际货运代理有限公司, 浙江 杭州310000)

石墨烯/PAN纳米复合膜的制备及其力学性能

余改丽1a, 1b, 张弘楠1a, 1b, 覃小红1a, 1b, 辛东坡2

(1. 东华大学 a.纺织面料技术教育部重点实验室；b.纺织学院, 上海201620；2. 浙江海洲国际货运代理有限公司, 浙江 杭州310000)

以改进的Hummer法制备了氧化石墨烯(GO), 并以抗坏血酸(L-AA)为还原剂制备了还原性氧化石墨烯(rGO). 以石墨烯为添加物, 采用静电纺丝的方法制备了石墨烯/聚丙烯腈(GO/PAN)纳米纤维复合膜. 使用场发射扫描电镜、X射线衍射、红外光谱以及热重分析对石墨烯进行了研究, 测试了石墨烯对纳米复合纤维材料力学性能的影响. 结果表明: 当添加的GO质量分数为0.3%时, 纺制的纤维平均直径为103 nm, 复合膜的力学性能有所提高, 比纯PAN膜的拉伸强度提高了42.4%, 断裂伸长率增加了32.5%；当GO质量分数超过0.3%时, 复合膜的力学性能变差；当GO和rGO质量分数均为0.3%时, GO/PAN复合膜的力学性能优于rGO/PAN复合膜.

氧化石墨烯；还原性氧化石墨烯；聚丙烯腈；静电纺丝；力学性能

目前, PM 2.5带来的危害已经引起了人们的广泛关注, 而过滤是应用最为广泛的空气净化方法. 但是传统的空气过滤材料仅对0.3 μm以上的微粒有较高的过滤效率,而难以实现对亚微米微粒以及其他更小的病原体的有效过滤[1]. 静电纺丝工艺因能够直接、连续制备聚合物亚微米与纳米纤维而被广泛研究[2], 基于亚微米、纳米纤维膜的高孔……