纖維素纖維的多功能柔性膜

基於氧化石墨烯/二氧化錫納米複合材料和纖維素纖維的多功能柔性膜

作者：娜迪亞加里諾安德里亞蘭貝蒂斯特凡諾斯塔西米凱拉卡斯特里諾馬可豐塔納伊格那齊奧羅普波羅阿德里亞諾薩科法布里齊奧皮爾裡安娜麗莎奇帕

研究亮點：報告了一個完全綠色的過程，以獲得一種多功能的、獨立的、由纖維素微纖維和纖維素組成的膜，作為柔性電極的可能應用超級電容器並對壓阻傳感器進行了研究，表明了這種複合材料的巨大潛力。

還原石墨烯氧化物納米複合材料(RGO/SnO)2)用微波輔助技術生產的微纖化產物被混合成不同量的微纖。RGO/SnO樣品的FESEM表徵2MFC 50%(圖1)提供具有代表性的複合材料形貌圖像(其他組合物見SI)。低放大率圖像(圖1(A)由於膜在微尺度上是連續的，因此可以清楚地表明纖維素微纖維作為粘結劑的作用是成功的。圖1B呈現納米級組分的形態，特別是細長的纖維素微纖維和褶皺的RGO片狀。高倍率FESEM圖像，如圖1d，確認rgo片上游sno裝飾。2 納米粒子(平均尺寸約5納米)，根據先前公佈的結果[35]。關於rgo/sno，可以得出類似的結論。2不同比例的mfc複合材料，即33%和66%，edX元素圖顯示了Sn在所有樣品中的均勻存在.

圖1e和f報告詳細情況表面分析用XPS對樣品進行了50%和66%的測試(樣品33%與50%相似)。調查光譜(未報告)顯示C，O(均為rGO和纖維素基質)、Sn和N(存在於rGO/SnO中)。

圖1. (A)、b)和d)rgo/SnO樣品的FESEM圖像2不同放大倍數下MFC 50%。(C)平面和彎曲條件下複合材料的圖片。(E)rgo/SnO樣品C1s區的XPS高分辨掃描2MFC 50%。(F)rgo/SnO樣品C1s區的XPS高分辨掃描2MFC 66%。(G)rGO/SnO的Sn3d高分辨率掃描2：MFC 50%與原始rGO/SnO相比2樣品(不含纖維素)。

如圖所示圖2a.所有被測樣品在−0.2×−0.3 V與Ag/AgCl的範圍內均出現特徵還原峰，這無疑可歸屬於鹼性溶液中氧的還原.48]。通過三種樣品的伏安圖比較，發現66 wt%催化劑的電流較大，其次是50 wt%和33 wt%的催化劑，即rGO/SnO含量較高。2可以得到更好的催化活性。此外，可以清楚地看到圖2所有樣品均具有明顯的電容行為，陰極電流與陽極電流相差很大。特別是在rgo/sno含量最高的樣品中，這種差異更為明顯。

圖2. (A)循環伏安圖納米複合材料不同RGO/SnO的樣品2內容。(B)相應的轉移電子數(在左軸上)和過氧化百分比(在右軸線上)(在嵌入中，報告所測量的環和盤電流)

圖3a顯示由10 mv s的掃描速率變化的循環伏安(在內嵌中報告)評估的比電容值。−1不超過1伏−1。低掃描速率下的CV曲線幾乎呈矩形，說明覆合材料具有良好的電容性。記錄的充放電剖面電流密度(見圖3(B)與CVS中觀察到的電容行為相一致，驗證充電過程可達1V。為了研究AS製備的柔性超級電容器的循環壽命，進行了長時間的cvs實驗，結果表明rgo/sno。2：基於mfc的超級電容器在1000次循環後可保留其初始比容量的90%以上(見圖3c)。