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[1]方 龙,张 鹏,喻湘华,等.聚多巴胺/MXene/Cu改性棉织物的制备及其性能[J].武汉工程大学学报,2024,46(02):155-161.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202209032]
　FANG Long,ZHANG Peng,YU Xianghua,et al.Preparation and performance of polydopamine/MXene/Cu-modifiedcotton fabric[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2024,46(02):155-161.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202209032]
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聚多巴胺/MXene/Cu改性棉织物的制备及其性能(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
46
期数:
2024年02期
页码:
155-161
栏目:
材料科学与工程
出版日期:
2024-04-28

文章信息/Info

Title:
Preparation and performance of polydopamine/MXene/Cu-modified
cotton fabric
文章编号:
1674 - 2869（2024）02 - 0155 - 07
作者:
方 龙; 张 鹏; 喻湘华; 李 亮*
武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430205
Author(s):
FANG Long; ZHANG Peng; YU Xianghua; LI Liang*
School of Materials Science and Engineering，Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China
关键词:
聚多巴胺; MXene; 棉织物; 传感; 抗菌性能
Keywords:
polydopamine;  MXene;  cotton fabrics;  sensing;  antimicrobial properties
分类号:
TQ427.26
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202209032
文献标志码:
A
摘要:
本文以纯棉织物作为柔性基体，首先在纯棉织物表面涂覆聚多巴胺（PDA）/MXene，然后在其表面通过无电沉积的方法沉积具有粗糙结构的金属铜（Cu），得到一种具有导电性和抗菌性的PDA/MXene/Cu改性棉织物。采用扫描电子显微镜对棉织物的形貌进行观察，通过万能试验拉伸机测量棉织物的力学性能。结果表明：Cu、PDA和MXene均匀覆盖在棉织物表面。PDA/MXene/Cu改性棉织物的力学性能提升，改性棉织物的拉伸强度和断裂伸长率分别增长到了150 kPa和28.6%。进一步将导电棉织物作为应变传感器监测人体手指的弯曲情况从而对器件的传感性能进行评价，当手指弯曲角度为60°时最大传感响应为10.9%。最后对导电棉织物进行抗菌测试，测试结果表明改性棉织物具有良好的抗菌性能，在沉积铜1.5 h时抑菌圈直径为31.8 mm、面积为793.9 mm2。这种多功能PDA//MXene/Cu改性棉织物，有望应用在可穿戴电子设备、健康和运动监测器等领域。

Abstract:
Pure cotton fabric was used as a flexible matrix， and firstly，polydopamine （PDA）/MXene was coated on the surface of pure cotton fabric，and then rough structured metal copper （Cu） was deposited on its surface by non electrodeposition method to obtain a PDA/MXene/Cu-modified cotton fabric with conductivity and antibacterial properties. The morphology of cotton fabric was observed using a scanning electron microscope，and the mechanical properties of cotton fabric were measured using a universal tensile testing machine. The results showed that Cu，PDA，and MXene uniformly covered the surface of cotton fabric. The mechanical properties of PDA/MXene/Cu-modified cotton fabric were improved，and the tensile strength and elongation at break of the modified cotton fabric increased to 150 kPa and 28.6%，respectively. Further using conductive cotton fabric as a strain sensor to monitor the bending of human fingers and evaluate the sensing performance of the device，the maximum sensing response was 10.9% when the finger bending angle was 60°. Finally，antibacterial tests were conducted on the conductive cotton fabrics，and the results showed that the modified cotton fabric had good antibacterial properties. When copper was deposited for 1.5 hours，the diameter of the antibacterial ring was 31.8 mm and the area was 793.9 mm2. This multifunctional PDA/MXene/Cu-modified cotton fabric is expected to be applied in wearable electronic devices， health and motion monitors， and other fields.

参考文献/References:

［1］ 陈华杰，朱杰辉，姚理荣，等. 基于AgNPs-PDMS的涤纶织物自清洁抗菌整理 ［J］. 印染助剂，2022，39（8）：31-34.

［2］ PAN S J，GUO R，BJ?RNMALM M，et al. Coatings super-repellent to ultralow surface tension liquids ［J］. Nature Material，2018，17（11）：1040-1047.
［3］ ANICHINI C， CZEPA W， ALIPRANDI A， et al. Synthesis and characterization of ultralong copper sulfide nanowires and their electrical properties ［J］. Journal of Materials Chemistry C，2021，9（36）：12133-12140.
［4］ 宁佳鑫，邓勇，李亮. MXene及其复合材料的制备与应用研究进展 ［J］. 武汉工程大学学报，2022，44（4）：371-376，407.
［5］ 许晨，邓勇，李亮. 金属硫化物及其复合材料在超级电容器领域的研究进展 ［J］.武汉工程大学学报，2022，44（2）：127-133.
［6］ XIAO Y W，LIN J，XIAO J，et al. A multi-functional light-driven actuator with an integrated temperature-sensing function based on a carbon nanotube composite ［J］. Nanoscale，2021，13（12）：6259-6265.
［7］ GEYER F， D’ACUNZI M， YANG C Y， et al. How to coat the inside of narrow and long tubes with a super-liquid-repellent layer：a promising candidate for antibacterial catheters ［J］. Advanced Materials，2019，31（2）：1801324.
［8］ TAN R X，XIE H Y，SHE J Q， et al. A new approach to fabricate superhydrophobic and antibacterial low density isotropic pyrocarbon by using catalyst free chemical vapor deposition ［J］. Carbon，2019，145：359-366.
［9］ KIM S J， SONG W， YI Y， et al. High durability and waterproofing rGO/SWCNT-fabric-based multifunctional sensors for human-motion detection ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces，2018，10（4）：3921-3928.
［10］ QI X， LI X L， JO H， et al. Mulberry paper-based graphene strain sensor for wearable electronics with high mechanical strength ［J］. Sensors and Actuators A： Physical，2020，301：111697.
［11］ NI Y M， HUANG J Y， LI S H， et al. Underwater，multifunctional superhydrophobic sensor for human motion detection ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces，2021，13（3）：4740-4749.
［12］ LI X， LI Y， GUAN T T， et al. Durable， highly electrically conductive cotton fabrics with healable superamphiphobicity ［J］. ACS Applied Materials & Interfaces，2018，10（14）：12042-12050.
［13］ CHEN S， SONG Y J， DING D Y， et al. Flexible and anisotropic strain sensor based on carbonized crepe paper with aligned cellulose fibers ［J］. Advanced Functional Materials，2018，28（42）：1802547.
［14］ HUANG C C， BAI H， LI C， et al. A graphene oxide/hemoglobin composite hydrogel for enzymatic catalysis in organic solvents ［J］. Chemical Communications，2011，47（17）：4962-4964.
［15］ 陈惠燕，何明宏，李亮，等. 三维硫氮双掺杂石墨烯/二氧化锰复合水凝胶的制备及性能研究 ［J］. 武汉工程大学学报，2022，44（3）：282-287.
［16］ JIN Y H， MA Z F， WU M H， et al. Preparation of MXene with high conductivity and its application on conductive fabrics ［J］. Applied Nanoscience，2022，12（8）：2317-2329.
［17］ 石思思，郭守晖，孙宏凯，等. 微纳米抗菌铜粉的制备及其在金属档案柜抗菌防霉应用 ［J］. 南昌大学学报（理科版），2020，44（3）：248-253.

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[1]李　能,史祖皓,陈星竹,等.插层限域工程制备MXene及其复合材料的研究进展[J].武汉工程大学学报,2019,(01):46.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2019. 01. 007]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-09-27
基金项目：湖北高校2021年省级大学生创新创业训练计划项目（S202110490020）
作者简介：方 龙，硕士研究生。Email：[email protected]
*通信作者：李 亮，博士，教授。Email：[email protected]
引文格式：方龙，张鹏，喻湘华，等. 聚多巴胺/MXene/Cu改性棉织物的制备及其性能［J］. 武汉工程大学学报，2024，46（2）：155-161.

更新日期/Last Update: 2024-05-01