發(fā)布時間：2017-11-18 15:02

  本文關鍵詞：納米功能化蠶絲織物的制備及其在可穿戴領域的應用研究

  更多相關文章： 蠶絲 可穿戴電子 納米材料 導電 壓電傳感器

【摘要】：蠶絲是一種天然的動物蛋白質纖維,由熟蠶分泌絲液凝固而成。由于其具有優(yōu)雅的光澤、華麗的外觀、柔軟的手感、良好的吸濕性和透氣性,深受人們的喜愛,素有“人體第二皮膚”之稱。然而,蠶絲的光致老化變黃、易滋生細菌和易變皺等缺點阻礙了蠶絲制品在時尚服飾上的廣泛使用。隨著當代小型化、智能化可穿戴商品的盛行,傳統(tǒng)的絲織產品已經滿足不了人們對時尚與智能的追求。因此,為了拓寬蠶絲的應用,近年來,國內外對蠶絲表面改性、蠶絲表面功能化做了大量的研究。隨著納米技術的飛速發(fā)展,科學家們合成了很多具有特殊結構和功能的納米材料,并將其與蠶絲結合以克服蠶絲固有缺陷。蠶絲與Ag、Au、ZnO、TiO2等納米顆粒的結合使其具有良好的抗菌性能;導電聚合物、金屬粒子及石墨烯等導電納米材料與蠶絲的結合賦予了蠶絲導電性能,使得蠶絲在傳感和可穿戴領域有了新的可能;ZnO納米棒矩陣與蠶絲的結合將蠶絲功能性發(fā)展到了一個新的高度,開啟了蠶絲纖維在智能可穿戴領域的大門。然而,在賦予蠶絲功能性過程中,修飾方法及納米材料本身對蠶絲結構的破壞嚴重制約了納米功能化蠶絲的實際應用。功能性與環(huán)境友好性的兼容問題是蠶絲功能化及其可穿戴應用的關鍵。因此,在不改變蠶絲本身屬性的情況下,選取合適的納米材料賦予蠶絲抗菌、抗紫外線、阻燃多功能性,制備高導電蠶絲纖維及發(fā)展新的方法將ZnO納米棒矩陣修飾到蠶絲上制備壓電傳感器對實現(xiàn)蠶絲智能化可穿戴等研究具有重要意義�；谝陨涎芯勘尘�,本論文主要包括以下幾個方面的內容:第一章為緒論部分。首先,介紹蠶絲的發(fā)展歷史、本身的結構組成、優(yōu)勢、缺點及應用;其次,重點介紹了近些年來納米材料改性蠶絲纖維、智能可穿戴纖維及氧化鋅納米棒壓電傳感器的概況;最后介紹了本論文的選題思路和研究內容。第二章為本論文中所使用到的試驗方法以及儀器表征方法。第三章為氧化鈰納米粒子(CeO2 NPs)修飾蠶絲布的制備及其抗菌/抗紫外線應用。本實驗通過層層浸涂方法將CeO2 NPs修飾到蠶絲表面,賦予蠶絲抗紫外線、抗菌、阻燃等性能。試驗表明,CeO2 NPs功能化的蠶絲纖維具有很好的紫外防護性能,并對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌四種菌有一定的抑菌性能。同時,CeO2 NPs功能化的蠶絲布具有很好的生物相容性,對人體表皮黑色素細胞的生長無抑制作用。第四章為利用石墨烯層層包裹-還原方法制備導電蠶絲纖維。本章中,我們通過浸潤-還原方法制備了高導電蠶絲纖維并優(yōu)化循環(huán)浸潤-還原次數(shù),找到最佳導電率。通過該方法,得到蠶絲布的薄片電阻為1.5 KΩ/Sq,單根蠶絲纖維的電導率高達3595 S/m,是目前報道導電天然纖維的最大導電率。第五章為電沉積ZnO納米棒陣列修飾導電蠶絲布的制備及其壓電生理傳感應用。以高導電石墨烯修飾蠶絲布為基底,在不破壞蠶絲結構的前提下,通過溫和的電沉積方法將ZnO納米棒矩陣沉積到蠶絲織物上。利用ZnO納米棒的壓電性質,將人體機械運動能量轉化為電能,制作了壓電式傳感器,并將其成功用于人體手指的按壓、扭曲、彎曲等機械運動檢測。此外,應用該器件檢測了人體的心跳、呼吸、咳嗽及歌唱等,結果顯示其能準確的分析人體的心跳頻率及呼吸頻率,區(qū)分出咳嗽及高音低音歌聲。第六章為總結與展望�？偨Y了本論文的研究內容,并對將來進一步的研究工作進行了展望。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TS146

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜仕國,施冬梅,鄧輝;納米材料的特異效應及其應用[J];自然雜志;2000年02期

2 ;納米材料 新世紀的黃金材料[J];城市技術監(jiān)督;2000年10期

3 ;什么是納米材料[J];中國粉體技術;2000年05期

4 鄒超賢;納米材料的制備及其應用[J];廣西化纖通訊;2000年01期

5 吳祖其;納米材料[J];光源與照明;2000年03期

6 ;納米材料的特性與應用方向[J];河北陶瓷;2000年04期

7 沈青;納米材料的性能[J];江蘇陶瓷;2000年01期

8 李良訓;納米材料的特性及應用[J];金山油化纖;2000年01期

9 劉冰,任蘭亭;21世紀材料發(fā)展的方向—納米材料[J];青島大學學報(自然科學版);2000年03期

10 劉憶,劉衛(wèi)華,訾樹燕,王彥芳;納米材料的特殊性能及其應用[J];沈陽工業(yè)大學學報;2000年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王少強;邱化玉;;納米材料在造紙領域中的應用[A];'2006（第十三屆）全國造紙化學品開發(fā)應用技術研討會論文集[C];2006年

2 宋云揚;余濤;李艷軍;;納米材料的毒理學安全性研究進展[A];2010中國環(huán)境科學學會學術年會論文集(第四卷)[C];2010年

3 ;全國第二屆納米材料和技術應用會議[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2001年

4 鐘家湘;葛雄章;劉景春;;納米材料改造傳統(tǒng)產業(yè)的實踐與建議[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2001年

5 高善民;孫樹聲;;納米材料的應用及科研開發(fā)[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2001年

6 ;全國第二屆納米材料和技術應用會議[A];納米材料和技術應用進展——全國第二屆納米材料和技術應用會議論文集（下卷）[C];2001年

7 金一和;孫鵬;張穎花;;納米材料的潛在性危害問題[A];中國毒理學通訊[C];2001年

8 張一方;呂毓松;任德華;陳永康;;納米材料的二種制備方法及其特征[A];第四屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];2001年

9 古宏晨;;納米材料產業(yè)化重大問題及共性問題[A];納米材料和技術應用進展——全國第三屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2003年

10 馬玉寶;任憲福;;納米科技與納米材料[A];納米材料和技術應用進展——全國第三屆納米材料和技術應用會議論文集（上卷）[C];2003年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 周建人;我國出臺首批納米材料國家標準[N];中國建材報;2005年

2 記者 王陽;上海形成納米材料測試服務體系[N];上�？萍紙�;2004年

3 ;納米材料七項標準出臺[N];世界金屬導報;2005年

4 通訊員 韋承金邋記者 馮國梧;納米材料也可污染環(huán)境[N];科技日報;2008年

5 廖聯(lián)明;納米材料 利弊皆因個頭小[N];健康報;2009年

6 盧水平;院士建議開展納米材料毒性研究[N];中國化工報;2009年

7 郭良宏 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 江桂斌 中國科學院院士;納米材料的環(huán)境應用與毒性效應[N];中國社會科學報;2010年

8 記者 任雪梅　莫璇;中科院納米材料產業(yè)園落戶佛山[N];佛山日報;2011年

9 實習生 高敏;納米材料：小身材涵蓋多領域[N];科技日報;2014年

10 本報記者 李軍;納米材料加速傳統(tǒng)行業(yè)升級[N];中國化工報;2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊楊;功能化稀土納米材料的合成及其生物成像應用[D];復旦大學;2014年

2 王艷麗;基于氧化鈦和氧化錫納米材料的制備及其在能量存儲中的應用[D];復旦大學;2014年

3 吳勇權;含銪稀土納米材料的功能化及其生物成像應用研究[D];復旦大學;2014年

4 曹仕秀;二硫化鎢(WS_2)納米材料的水熱合成與光吸收性能研究[D];重慶大學;2015年

5 廖蕾;基于功能納米材料的電化學催化研究[D];復旦大學;2014年

6 胥明;一維氧化物、硫化物納米材料的制備，，功能化與應用[D];復旦大學;2014年

7 李淑煥;納米材料親疏水性的實驗測定與計算預測[D];山東大學;2015年

8 范艷斌;亞細胞水平靶向的納米材料的設計、制備與應用[D];復旦大學;2014年

9 丁泓銘;納米粒子與細胞相互作用的理論模擬研究[D];南京大學;2015年

10 駱凱;基于金和石墨烯納米材料的生物分子化學發(fā)光新方法及其應用[D];西北大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向蕓頡;卟啉納米材料的制備及其應用研究[D];重慶大學;2010年

2 劉武;層狀納米材料/聚合物復合改性瀝青的制備與性能[D];華南理工大學;2015年

3 劉小芳;基于納米材料/聚合膜材料構建的電化學傳感器應用于生物小分子多組分的檢測[D];西南大學;2015年

4 王小萍;基于金納米材料構建的電化學傳感器及其應用[D];上海師范大學;2015年

5 郭建華;金納米材料的修飾及其納米生物界面的研究[D];河北大學;2015年

6 魏杰;普魯士藍納米粒子的光熱毒性研究[D];上海師范大學;2015年

7 張華艷;改性TiO_2納米材料的制備及其光電性能研究[D];河北大學;2015年

8 胡雪連;基于納米材料的新型熒光傳感體系的構筑[D];江南大學;2015年

9 黃樊;氧化鈷基催化材料形貌、晶面控制與催化性能研究[D];昆明理工大學;2015年

10 周佳林;新型核殼結構金納米材料用于腫瘤的近紅外光熱治療研究[D];浙江大學;2015年

本文編號：1200165