氧化石墨烯棉織物紫外線防護 宋嘉毅學習翻譯

作者：V. Pandiyarasana,b, J. Archanaa,c,⁎⁎, A. Pavithrac, V. Ashwinc, M. Navaneethana,⁎, Y. Hayakawaa,b, H. Ikedaa,b,⁎⁎⁎

研究地點：靜岡大學電子研究所，3-5-1 johoku，naka ku，hamamatsu 432-8011，日本B GSST，靜岡大學，3-5-1 johoku，naka ku，hamamatsu 432-8011，日本C物理和納米技術系，SRM研究所，SRM大學，印度欽奈603203

R T L E C O N F

關鍵詞：水熱法和棉織物的拉曼光譜的紫外線保護因子

文摘 ：

二graphene氧化物（RGO）是successfully充填在大學城的棉織物表面的水熱法。拉曼光譜技術是reveals RGO FP2 hybridized包含碳原子。場發射掃描電子microscopy圖像表示的沉積在RGO（棉織物。分析confirmed映射元素的分佈和均勻的塗層織物和棉的。紫外線保護因子（UPF）和織物的沉積之前和之後442.69洗錢和422.32分別是，當這隻7.83織物的仇恨。因此，大學的耐用性和沉積是比棉花織物增強的只有棉織物。《紫外測試indicates，減少織物的incorporating graphene氧化物可以提高紫外dramatically阻塞的性質與棉fiber只是相對的。

1。介紹 在過去的幾十年中，棉花被認為是防護服、醫用紡織品、運動服和汽車紡織品等各種產品中最有前景的材料。它比其他材料更優越，因為它具有極好的舒適性、柔軟性和生物降解性[1]。納米材料棉花的功能化可用於防汙、抗菌、控制親水性/疏水性、抗靜電、紫外線（UV）防護、抗皺和防縮[2]。染料、顏料和紫外線吸收劑塗層增強了織物的紫外線屏蔽性能。它吸收紫外線輻射，阻止通過織物傳遞到皮膚，從而增強防曬效果[3]。在過去的二十年裡，像二氧化鈦[4]、氧化鋅[5,6,8]、二氧化硅[7]和氧化鋁[9]等金屬氧化物被稱為紫外線阻擋材料。在各種半導體材料中，石墨烯和石墨烯衍生物由於其獨特的性能，如機械性能[10]、電氣性能[11]、熱學性能[12]和光學性能[13]，引起了人們的極大關注。如果剝落的薄片只含有一層或幾層碳原子，如含氧石墨烯，這些薄片稱為氧化石墨烯（Go），隨後使用還原劑還原Go。然而，這些方法 通常涉及劇毒化學品，還原過程和高溫處理的持續時間更長[14–18]。開發高效、無毒的替代還原工藝是提高棉織物上還原Go（rgo）質量的必要條件。近年來，由於全球對綠色/生態紡織產品的認識不斷提高，基於石墨烯及其衍生物的各種納米複合材料已被審查用於紫外線防護因子（UPF）的應用。在利用植物提取物和其他天然高分子材料或生物分子開發可持續的紫外線防護紡織品方面，人們進行了大量的研究。

2。實驗 所有化學品均為分析級化學品，未經進一步純化即可使用。石墨（Merck）、鹽酸（HCl；37%，Merck）、硫酸（H2SO4；98%，Merck）、高錳酸鉀（kmno4；99%，Merck）和過氧化氫（H2O2；35%，Merck）。採用經漂洗、漂白的100%純棉織物為基材。採用水熱法直接在棉織物上還原去RGO。Go由石墨粉通過改進的Hummer方法制備[22]。將2×2 c m 2的裸棉織物浸入Go溶液中2h，超聲波處理24h，然後用去離子水洗滌Go沉積棉織物三次，去除未脫葉Go，在45°C下乾燥24h，為了製備RGO，用2m聯氨攪拌Go沉積棉織物。一水溶液5分鐘。將其放置在一個帶內襯的高壓釜中，並在90°C的爐中保持48 h。對X射線衍射儀系統（X'Pert Pro-Panalytic）進行X射線衍射（XRD）分析。使用Jasco NRS-7100測量拉曼光譜。採用Jeol JSM 7001F對樣品進行了場發射掃描電鏡分析，並在樣品上鍍有金塗層。用紫外分光光度計（lapsophere uv1000f）記錄紫外屏蔽效率。澳大利亞/新西蘭標準AC/NZS 4399:1996[23]。

三。結果和討論 裸棉織物和RGO沉積棉織物的XRD圖如圖1（a）所示。這兩種樣品在16.52°、22.82°和34.58°處都有類似的吸光峰，這與纖維素相當，並且與JCPDS第3–0226號文件一致。在25.5°處對應於石墨（002）的一個小峰，如插圖所示，與先前的報告[20]很好地一致。石墨的分散峰從26°到25.5°的展寬和移動被認為表明了堆疊石墨烯層的短期順序[24]。圖1（b）表示裸棉織物和RGO沉積棉織物的拉曼光譜。裸棉織物沒有任何明顯的峰值。然而，RGO沉積的棉織物在1354和1596 cm-1處呈現兩個峰值，分別對應於石墨的G和D帶。G和D波段分別與E2G模式和無序誘導模式的一階散射有關[25]。因此，我們注意到，在我們的樣品中觀察到的波段被移動到更高的波數。G帶的峰移可能是由於sp2雜交中的再結晶，D帶的峰移可能是由於氧化過程中sp3域存在缺陷、空位和變形[26]。裸棉織物和RGO棉織物的攝影圖像如圖2（a）所示。經過rgo沉積，棉織物的白色變成了黑色，這表明rgo均勻地沉積在棉織物上。圖2（b）和（c）分別代表裸棉織物和rgo沉積棉織物的fe-sem圖像。圖2（d）表示rgo棉織物的高放大圖像，插圖顯示了單個織物表面。實驗結果表明，塗膠棉織物的表面不如裸棉織物光滑。從圖2（d）插圖中可以看出，表面形成了褶皺狀的波浪結構。這一結構表明棉織品上的Go存在減少的性質。此外，如圖2（e）、（f）和（g）所示，通過EDAX分析監測RGO摻入量。結果表明，棉花表面的元素為C和O原子，其組成分別為77.02%和22.61%。拉曼光譜 補充部分提供了純GO的光譜（圖s1）和FESEM圖像（圖s2）結果。

圖1。（a）X射線衍射圖，（b）裸棉織物和RGO沉積棉織物的拉曼光譜

4。結論 採用水熱法成功製備了RGO沉積棉織物。X射線衍射和拉曼光譜證實 在棉織物表面存在RGO。FESEM圖像顯示，RGO沉積棉纖維具有皺紋狀的波浪結構。計算了洗前和洗後裸棉和RGO沉積棉織物的UPF值分別為7.83、442.69和442.32。結果表明，製備的材料具有良好的紫外線屏蔽性能和耐久性。

確認 作者承認Abhijit Majumdar教授和Animash Laha先生在印度理工學院紡織技術系從事UPF測量。這項工作在財政上部分由資助具有挑戰性的探索性研究的贈款（編號16K13717）提供支持。

2。棉織物表面的FESEM圖像：（a）裸棉織物（左）和RGO/棉織物（右）的照片；（b）裸棉織物；（c）RGO/棉織物；（d）高放大顯微照片（插圖顯示單織物表面）；（e）碳堆肥；（f）氧成分；（g）金成分和（h）元素堆肥關於柱狀圖

圖3。織物樣品的紫外線防護能力（a）紫外線透射光譜和（b）UPF值隨洗滌效果的變化。