為了使細菌纖維素（BC）具有一定的導電性能,采用靜態(tài)原位培養(yǎng)法,將BC與碳納米管（CNT）原位培養(yǎng),得到具有導電性能的CNT@BC納米復合膜。通過對0.05%（w/V）、0.15%（w/V）和0.25%（w/V）不同濃度CNT培養(yǎng)的CNT@BC復合膜的形貌、勻度與厚度、力學性能、紅外、孔徑及比表面積、熱重、CV、LSV、EIS表征,探究CNT濃度對CNT@BC納米復合膜的理化及電化學性能的影響。結果表明,CNT的加入對BC膜的楊氏模量有增強作用,CNT濃度越大則復合膜力學性能越強;CNT提高了BC膜的熱穩(wěn)定性,且隨著CNT濃度的增加,復合膜的熱穩(wěn)定性越高;加入CNT后,復合膜的孔徑增大,比表面積降低。電化學分析可知CNT增加了復合膜的電導率,并且電導率隨著CNT濃度的增大而增大,其中0.15%CNT@BC復合膜的電流密度最大（4.17m A/cm2）、起峰電位最早（-0.02VRHE）,這說明0.15%CNT@BC復合膜具有優(yōu)異的電化學性能,在電化學領域具有良好的應用前景。 

【文章來源】：纖維素科學與技術. 2020,28(04)CSCD

【文章頁數】：10 頁

【部分圖文】：

不同CNT@BC納米復合膜的宏觀形貌及SEM微觀結構

圖2顯示了不同濃度的CNT@BC納米復合膜的厚度。由圖可知，添加了CNT后復合膜的厚度有所增加，BC的膜厚度穩(wěn)定在1.90 mm左右，添加了0.05%(w/V)CNT后，膜厚增加至2.90 mm左右，隨著CNT濃度的增加，膜厚呈減小趨勢，0.15%(w/V）與0.25%(w/V）的CNT@BC復合膜的厚度降至2.75 nm和2.5 nm。原因可能是少量或適量CNT的加入對BC纖維的生長有協(xié)同作用，而過量的CNT對BC纖維的生長有輕微抑制作用[24]。2.1.3 力學性能

以CNT@BC復合膜純化后的濕膜進行拉力測試，如圖3a所示，加入了CNT后，BC復合膜的應力應變曲線有了明顯的變化，0.05%(w/V）、0.15%(w/V）和0.25%(w/V）的CNT@BC曲線斜率均大于純BC的曲線斜率，其中0.15%CNT@BC和0.25%CNT@BC的斜率相似且最大，說明CNT的加入對BC膜的楊氏模量有增強作用。由圖可知，隨著CNT濃度的不斷增加曲線的斜率也逐漸增加，說明CNT與復合膜的楊氏模量成正相關，原因是碳納米管自身具有優(yōu)異的力學性質，加之碳納米管彼此之間相互纏繞，在一定程度上增加了復合膜的力學性能。圖3b～3d分別為不同濃度CNT@BC復合膜的拉伸強度、斷裂拉伸率、楊氏模量的統(tǒng)計圖。由圖可知，純BC的斷裂伸長率較大，原因是BC纖維在拉力測試時，首先經歷的是纖維的不斷拉伸，BC纖維具有一定的韌性，拉伸到一段程度下發(fā)生斷裂。加入CNT后斷裂伸長率明顯減小，說明CNT增加了BC膜的剛性，原因是BC纖維包裹碳納米管微球生長，其自身相互纏繞的結構就減少了，膜的韌性降低剛性增加。0.15%CNT@BC和0.25%CNT@BC復合膜的拉伸強度均大于純膜，說明隨著CNT的負載量進一步增大，CNT@BC納米復合膜的機械性能更強。2.1.4 紅外光譜分析

【參考文獻】：
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