聚多巴胺/MXene/Cu改性棉织物的制备及其性能

方龙; 张鹏; 喻湘华; 李亮

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202209032

武汉工程大学学报 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (2) : 155 -161. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202209032

聚多巴胺/MXene/Cu改性棉织物的制备及其性能

方龙, 张鹏, 喻湘华, 李亮

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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 k Pa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。