细菌纤维素/聚吡咯/氟化石墨柔性导电复合膜的制备及表征

摘要

细菌纤维素（BC）基柔性导电膜材料，凭借卓越的力学性能、优异的生物兼容性及其环境友好的加工技术，已成为当前研究的热点。BC基柔性导电膜材料具有三维网孔结构，纤维上含有大量的羟基，该结构特征导致水分子在渗透到导电材料中时易与纤维上羟基形成结合水，从而对电荷传输产生不利影响。为了改善这一问题，本研究采用原位聚合法和真空抽滤技术制备了柔性导电复合膜材料（BC/PPy/PVA-nFG）。其中，聚乙烯醇（PVA）用作机械增强组分，聚吡咯（PPy）用作导电介质，而氟化石墨（FG）作为协同导电机制兼疏水组分。通过减少水分子与BC纤维上羟基之间的氢键作用，有效降低了纤维间结合水的含量，从而提高了材料在湿润状态下的电荷传输稳定性。实验数据显示，柔性导电膜材料在未吸水状态下的初始电阻为32Ω，吸水后溶胀率达53%，电阻上升至47Ω。该研究表明，通过引入FG纳米片，可以显著提高BC基柔性导电膜材料的电荷传输稳定性能，为开发新一代绿色环保柔性导电膜材料提供了有价值的研究方向。

关键词

细菌纤维素 / 聚吡咯 / 聚乙烯醇 / 氟化石墨 / 柔性导电膜材料