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制备蚕丝蛋白氧化还原石墨烯复合膜的方法

实验指南    2022-10-17 11:44
一、背景

蚕丝纤维因其特殊光泽、良好的透气透湿性、穿着舒适性、手感细腻光滑等特性,常被制作为高档服装面料。但在实际应用中但仍存在防紫外性能差和抗菌防霉性能差等缺陷,为改善这些缺陷,研究人员常采用一些功能性纳米材料或功能性高聚物材料对蚕丝纤维进行防紫外和抗菌性能改性。氧化石墨烯表面含有大量功能性基团及氧化石墨烯高比表面积赋予了氧化石墨烯一些独特的性能(如优异的亲水性、分散性、生物相容性等)以及氧化石墨烯特有的抗菌性使得氧化石墨烯在电子器件、增强材料、生物医用等领域广泛的应用。将氧化石墨烯应用于纺织品的功能改性是当前氧化石墨烯应用的一个新方向,目前已有将氧化石墨烯整理至棉织物上用于防紫外功能改性和将氧化石墨烯和二氧化钛整理至涤纶织物上用于增强光催化性能的改性研究。但未见将氧化石墨烯整理至蚕丝纤维面料上,并研究其防紫外和抗菌性能的相关报道。

二、实验步骤

制备蚕丝蛋白氧化还原石墨烯复合膜。配置浓度为 1.5mg/mL的氧化石墨烯水溶液,取上述溶液 0.2ml,滴加在硅片(1.5cm*1.5cm)表面,以3000 /min 的速度进行旋转涂覆 1min。将上述附有氧化石墨烯的硅片置于氢碘酸溶液中还原,待清洗风干后,取丝素蛋白溶液,将其缓慢滴加在上述氧化还原石墨烯薄膜表面,置入通风橱中,在室温条件下过夜,风干成膜,将蚕丝蛋白氧化还原石墨烯复合膜从硅片表面剥离。

采用日本日立公司扫描电子显微镜(SEMHitachi S-4800 型)观察蚕丝氧化还原石墨烯复合纳米纤维膜的微观形貌结构,将膜用导电胶粘到样品台上,样品经过 120s 表面喷金处理后进行测试。

采用 HORIBA  Jobin  Yvon 公司共聚焦显微拉曼光谱仪(RamanHR800 型)测定蚕丝蛋白氧化石墨烯复合膜和蚕丝蛋白氧化还原石墨烯复合膜的拉曼光谱,测试范围 50-4000cm-1

测试支架力学性能的方法测定蚕丝蛋白透明膜以及蚕丝蛋白氧化还原石墨烯的断裂强度及断裂伸长,并得到相应的应力-应变曲线。