對光熱織物的需求要求更高效的光熱納米粒子和更穩(wěn)定的界面結合牢度。納米雜化涂層是實現(xiàn)這一目標的有效方法。本研究將還原氧化石墨烯-鋅-鋁層狀雙金屬氫氧化物(RGO-LDH)納米雜化物填充到WPU涂層中制備光熱紡織品。采用聚多巴胺(PDA)對RGO-LDH納米雜化物進行表面修飾，以改善其在WPU中的分散性。與純WPU膜相比，當摻入1wt %濃度的納米雜化填料時，WPU納米復合膜的耐水性、機械性能和抗劃傷性能都有所提高。此外，納米雜化/WPU涂層織物具有優(yōu)異的抗紫外線(anti-UV)和光熱轉換性能。在氙燈照射下，納米雜化/WPU涂層織物的表面溫度上升到64℃。經過各種耐久性測試，包括磨損、洗滌、折疊和彎曲，證實了改性織物具有出色的光熱穩(wěn)定性。這項工作為制備具有良好增溫效果和耐候性的光熱織物提供了一條新思路。
圖1. PDA@RGO-LDH/WPU復合薄膜及其納米雜化涂層尼龍6織物的制備工藝示意圖。
圖2. (a)GO, (b) RGO-LDH (1:1), (c) RGO-LDH (2:1), (d) RGO-LDH (3:1)的SEM圖像;(e) GO， (f) RGO-LDH(2:1)的TEM圖像。
圖3. GO、LDH、RGO-LDH (X:1)和PDA@RGO-LDH(2:1)的(a)和(b) FTIR光譜，(c)沉降實驗光學圖像，(d) XRD譜圖。
圖4. (a) WPU、PDA@RGO/WPU、PDA@LDH/WPU和各種PDA@RGO-LDH/WPU色散沉降實驗光學圖像;1.0 PDA@RGO-LDH/WPU復合色散的超景深顯微鏡圖像的(b) 2D視角、(c) 3D視角。
圖5. AFM圖像:(a) WPU膜，(b) 1.0 PDA@RGO-LDH/WPU復合膜;WPU膜和復合膜的(c)水接觸角和(d) 吸水率。
圖6. WPU膜與不同復合膜的(a)典型應力-應變曲線、(b)楊氏模量、(c)鉛筆硬度和(d) TGA曲線。
圖7. (a) NF、(b) WNF、(c)和(d) CWNF織物在不同倍率下的SEM圖像。
圖8. NF、WNF和CWNF的(a)反射率曲線、(b)透射率曲線、(c) UPF值、(d) UVA和UVB透射率值及(e)表面溫度曲線 ;(f) CWNF循環(huán)加熱-冷卻過程溫度曲線。
圖9. 不同條件下WCNF熱像圖：(a)室溫下，(b) 30次洗滌后，(c) 500次磨損后，(d)折疊，(e)彎曲；(e)氙燈輻照實驗示意圖；(f)樣品光熱轉換原理示意圖。
相關研究成果由浙江理工大學材料與紡織學院Yonghuan Zhao等人于2023年發(fā)表在Applied Surface Science (https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.156900 )上。原文：Modified reduced graphene oxide-LDH/WPU nanohybrid coated nylon 6 fabrics for durable photothermal conversion performance。
轉自《石墨烯研究》公眾號
