【摘 要】
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碳纳米管 (CNT) 纤维具有轻质、高强、导电等特性,可开发为新型功能线器件。但直接在纤维表面引入功能性易受到纤维形貌及界面结合状况的影响。本研究通过在纤维表面包覆
【机 构】
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中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,苏州市工业园区若水路398号,215123
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碳纳米管 (CNT) 纤维具有轻质、高强、导电等特性,可开发为新型功能线器件。但直接在纤维表面引入功能性易受到纤维形貌及界面结合状况的影响。本研究通过在纤维表面包覆石墨烯,可在不损害纤维力、电性能基础上,通过石墨烯对表面的平整化作用以及活性基团的引入,显著提高线器件的功能特性。以聚苯胺 (PANI) 为例沉积在氧化石墨烯 (GO) 包覆的CNT纤维表面,可得到容量为229 F/cc 的线电容,比没有包覆的线电容提高10％；而将TiO2 沉积在还原石墨烯 (RG) 包覆的纤维表面上,其光电响应电流可提高近5 倍。研究表明,PANI在GO表面沉积时,以纳米丝束方式相互缠绕,该结构有助于提高纤维电容性能；TiO2 与更加平整的RG表面间具有优化的界面结合,可促进光电流的有效传导。采用石墨烯包覆的功能线器件性能更加稳定,并可通过聚合物浸润等优化CNT纤维的方式使其功能特性进一步提高。
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