棉织物上石墨烯氧化物的单步共组装,适用于耐用的导电和光热应用

2026年01月07日17:30:43 财经 1311

1成果简介

棉织物上石墨烯氧化物的单步共组装,适用于耐用的导电和光热应用 - 天天要闻

弱界面粘附仍是实现棉质功能性纺织品持久导电性的主要障碍。本文,山东理工大学韩祥生、Yinghong Xu等研究人员在《Chemical Engineering Journal》期刊发表名为“One-step lignin-mediated co-assembly of graphene oxide on cotton fabrics for durable conductive and photothermal applications”的论文,研究提出一种可持续且简便的一步法策略,利用硫酸盐木质素(KL)的固有粘附性在棉纤维表面构建稳定导电层

将棉织物浸入KL/氧化石墨烯(GO)分散液中,经碱诱导凝固与原位化学还原处理,实现KL与GO在纤维表面的协同组装。改性棉织物((GxLy)z@CF)展现出高电导率(达~7.5 S/m)与卓越的机械耐久性,经反复弯曲(500次)、磨损(5000次)及洗涤(45分钟)测试后,其电阻变化ΔR/R₀始终小于3.2。优异的导电性与稳定性使(GxLy)z@CF有望作为表皮传感器用于人体动作检测。此外,(GxLy)z@CF还展现出卓越的光热转换能力,在模拟太阳辐射(1000 W·m⁻²)照射下,表面温度可在300秒内快速升至约75°C。这种木质素介导的组装体系为开发持久导电纺织品提供了可持续路径,有望应用于可穿戴传感与光热转换领域。

2图文导读

棉织物上石墨烯氧化物的单步共组装,适用于耐用的导电和光热应用 - 天天要闻

图1. Schematic illustration of the synthesis and application of (GxLy)z@CF fabrics.

棉织物上石墨烯氧化物的单步共组装,适用于耐用的导电和光热应用 - 天天要闻

图2. (A-B) SEM image (A) and digital photograph (B) of CF. (C-E) Digital photograph (C) and SEM images (D-E) of (G2L1)1.2@CF. (F-G) Raman spectra of CF, (G2L1)1.2@CF and rGO: (F) 1250–1750 cm−1 and (G) enlarged region of 1500–1650 cm−1. (H-K) XPS O1s spectra of CF (H), GO (I), KL (J) and (G2L1)1.2@CF (K). (L) Schematic illustration of the potential co-assembly of KL and GO on the surfaces of CF.

棉织物上石墨烯氧化物的单步共组装,适用于耐用的导电和光热应用 - 天天要闻

图3. Durability of (G₂L₁)₁.₂@CF and G₂.4@CF under different mechanical treatments.

棉织物上石墨烯氧化物的单步共组装,适用于耐用的导电和光热应用 - 天天要闻

图4. (A) Schematic illustration of the wearable sensing and photo-thermal conversion application of (G₂L₁)₁.₂@CF. (B-D) Real-time current variation of (G₂L₁)₁.₂@CF during (B) finger bending, (C) multi-angle finger bending, and (D) elbow bending. (E, F) Current variation during long-term finger bending: (E) overall response over 1500 s and (F) enlarged view from 200 to 400 s. (G) Real-time current variation of (G₂L₁)₁.₂@CF after 5000 abrasion cycles under finger bending. (H) Infrared thermal images of (G₂L₁)₁.₂@CF during 1000 W·m−2 illumination. (I) Steady-state temperatures of (G₂L₁)₁.₂@CF under different light intensities. (J) Steady-state temperatures of CF, G₂.4@CF, and (G₂L₁)₁.₂@CF under 1000 W·m−2. (K) Temperature response of (G₂L₁)₁.₂@CF under on/off cycles at 1000 W·m−2. (L) Steady-state temperature of (G₂L₁)₁.₂@CF under 1000 W·m−2 after 45 min washing.

3小结

本研究提出一种简便策略,利用木质素(KL)的固有粘附性促进KL与导电氧化石墨烯(GO)在棉纤维表面的协同组装,从而构建出稳定的导电棉纤维((GxLy)z@CF)。硫酸木质素通过氢键与π-π堆积等多重分子间作用,实现导电组分的牢固锚定,形成均匀且高度稳定的导电层。所得(GxLy)z@CF展现出约7.5 S/m的高电导率,并在机械变形、磨损及反复洗涤循环中保持卓越耐久性(ΔR/R0 < 3.2)。功能评估表明,该复合材料可实时可靠监测人体生理活动(如关节弯曲与吞咽动作),同时展现高效光热转换能力——在1000 W·m⁻²光照下温度可达约75 °C。相较于传统棉纤维表面改性方法,该一步法木质素辅助工艺省去了复杂预处理步骤,为制备耐久导电纺织品提供了可持续、高效且环保的途径。该策略在智能可穿戴电子设备及多功能纺织基器件领域展现出广阔应用前景。

文献:

棉织物上石墨烯氧化物的单步共组装,适用于耐用的导电和光热应用 - 天天要闻

来源 :材料分析与应用

财经分类资讯推荐

4月30日人社部发布会召开,涉及到社保和养老金,具体有哪些内容 - 天天要闻

4月30日人社部发布会召开,涉及到社保和养老金,具体有哪些内容

人力资源和社会保障部,组织召开的第一季度例行新闻发布会。在新闻发布会当中带来了,关于社保和养老金方面的一些内容,那么我们具体来了解一下究竟有哪些内容,这些内容对于我们个人来说会产生一个什么样的影响呢?养老保险的参保人数不断提高根据人社部的例行新闻发布会当中指出,截止到2026年的第1季度末,养老保险的参...
中兴三星全球专利纠纷持续 知识产权保护需凝聚国际共识 - 天天要闻

中兴三星全球专利纠纷持续 知识产权保护需凝聚国际共识

近期,中兴通讯与三星电子围绕无线通信标准必要专利(SEP)许可的全球性纠纷迎来多项关键司法裁决。当地时间4月30日,德国慕尼黑第一地区法院就双方专利侵权纠纷作出当庭判决,中兴通讯在主诉与反诉案件中同时胜出,成功获得针对三星的德国禁令。而此前英国高等法院作出的一
巴菲特,最新发声!接班人,股东大会观点来了 - 天天要闻

巴菲特,最新发声!接班人,股东大会观点来了

【导读】伯克希尔·哈撒韦股东大会要点直击中国基金报记者 李智当地时间5月2日,伯克希尔·哈撒韦股东大会在美国奥马哈召开。本次大会由格雷格·阿贝尔接任CEO后首次独立主持,“股神”巴菲特则以董事会主席身份列席台下。在今年的大会上,阿贝尔探讨了AI战略、网络安全、能源转型、股票回购等诸多话题,宣告伯克希尔正式进...
早读丨广东多项交通数据创历史新高;张雪机车再夺冠军 - 天天要闻

早读丨广东多项交通数据创历史新高;张雪机车再夺冠军

◆“首展”添彩、国潮涌动,广东4A级及以上景区单日接待游客394.2万人次。详情--> “五一”假期“逛吃”指南:广交会客商与市民共享全城消费热力。详情--> ◆常规赛第六轮精彩纷呈,多场对决战至最后时刻。详情--> 粤超第二轮先赛五场:梅州反客为主大胜潮州,潮语电影《给阿嬷的情书》片花亮相汕头主场。详情--> 粤超、粤...
低价抢市场害苦科陆电子,连续5年亏损靠大股东“输血续命” - 天天要闻

低价抢市场害苦科陆电子,连续5年亏损靠大股东“输血续命”

图源:公司官网本报(chinatimes.net.cn)记者胡雅文 北京报道深圳市科陆电子科技股份有限公司(下称“科陆电子”,002121.SZ)迟迟未能实现盈利。近日,科陆电子交出了被美的集团收购后的第二份年报,营收63.1亿元创下历史新高,净利润却连续第5年亏损。截至2025年末,其资产负债率高达95.15%。进入2026年,一季度再亏0.4...