本发明专利技术提供了一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物及其制备方法和应用，属于电磁屏蔽材料技术领域，包括将氧化石墨烯、氧化碳纳米管、分散剂和水混合后进行还原反应，得到RGO/CNTs分散液，进行交联反应后干燥，得到RGO/CNTs气凝胶，将其贴合在织物上，得到石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物。本发明专利技术通过使用还原氧化石墨烯与碳纳米管共同构建气凝胶并将其与织物复合，利用具有三维多孔网络结构的气凝胶作为电磁屏蔽功能体，直接将其贴合于织物上，完整的保留了气凝胶原有的空间结构，提高了织物的电磁屏蔽性能。实施例的结果表明，本发明专利技术制备的复合织物的电磁屏蔽效能达到34.5dB。达到34.5dB。达到34.5dB。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及电磁屏蔽材料
，尤其涉及一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]随着社会和科学技术的不断发展和进步，电子设备不断进入我们的生产生活之中，这些设备在带给人们生活便利的同时也产生了一些消极的影响，例如，一些精密电子元器件会受到其他电磁波的干扰而无法正常工作，一些重要信息可能会发生电磁泄密，而过多的电磁波同样会对人体造成危害。为应对过量电磁辐射带来的问题，并且符合下一代便携式、可穿戴式电子设备的使用要求，关于柔性高效电磁屏蔽材料的研究势在必行。
[0003]电磁屏蔽材料是指通过反射或者吸收电磁波从而防止电磁波透射材料的一类材料，目前常用的金属纤维制成的电磁屏蔽材料虽然具有较好的电磁屏蔽效果，但是其质量大、加工困难、化学稳定性差等缺点限制了其进一步使用。为克服金属材料的缺点，石墨烯、碳纳米管、炭黑等具有优良导电性的碳材料也被应用于电磁屏蔽领域，相比于传统金属材料，碳材料不仅质量轻而且化学稳定性更好，但是纳米碳材料在解决上述问题的同时也存在一定缺陷，首先这些材料的小尺寸使得其具有极大的比表面积，而大比表面积带来的表面能使得材料极易团聚从而限制材料的使用效率并且材料的屏蔽性能依然较低，现有技术如“石墨烯/石墨单层涂层织物的电磁性能和力学性能的研究”中将石墨烯和石墨制成电磁屏蔽涂料并涂覆于织物表面，制得的涂层织物的电磁屏蔽效率最高仅达到22dB，同时为使碳材料在复合材料中构建导电网络结构，往往需要较大的添加量，这也增加了材料的制备成本，而且目前的电磁屏蔽复合材料往往不具备柔性，难于应用于未来智能电子设备和可穿戴电子设备等领域。
[0004]因此，如何进一步提高材料的电磁屏蔽性能并使其具有柔性成为现有技术的难题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物及其制备方法和应用。本专利技术提供的制备方法制备的石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物具有优异的电磁屏蔽效果且具有柔性。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将氧化石墨烯、氧化碳纳米管、分散剂和水混合，得到氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液；
[0009](2)将所述步骤(1)得到的氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液与还原剂混合，进行
还原反应，得到RGO/CNTs分散液；
[0010](3)将所述步骤(2)得到的RGO/CNTs分散液进行交联反应后干燥，得到RGO/CNTs气凝胶；
[0011](4)将所述步骤(3)得到的RGO/CNTs气凝胶贴合在织物上，得到石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物。
[0012]优选地，所述步骤(1)中氧化石墨烯和氧化碳纳米管的质量比为(1.5～9)：1。
[0013]优选地，所述步骤(1)中氧化石墨烯和氧化碳纳米管的总质量与水的体积比为(2～10)mg：1mL。
[0014]优选地，所述步骤(1)中的分散剂与氧化石墨烯的质量比为(0.2～0.8)：1。
[0015]优选地，所述步骤(2)中的还原剂包括抗坏血酸、水合肼或柠檬酸。
[0016]优选地，所述步骤(2)中还原剂与所述步骤(1)中氧化石墨烯的质量比为(3～8)：1。
[0017]优选地，所述步骤(3)中交联反应的温度为50～70℃。
[0018]优选地，所述步骤(3)中交联反应的时间为5～7h。
[0019]本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备的石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物，包括织物和贴合于所述织物表面的石墨烯/碳纳米管气凝胶。
[0020]本专利技术还提供了上述技术方案所述石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物在电磁屏蔽领域的应用。
[0021]本专利技术提供了一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物的制备方法，包括将氧化石墨烯、氧化碳纳米管、分散剂和水混合，得到氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液；将得到的氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液与还原剂混合，进行还原反应，得到RGO/CNTs分散液；将得到的RGO/CNTs分散液进行交联反应后干燥，得到RGO/CNTs气凝胶；将得到的RGO/CNTs气凝胶贴合在织物上，得到石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物。本专利技术通过使用还原氧化石墨烯与碳纳米管共同构建气凝胶并将其与织物复合，利用具有三维多孔网络结构的气凝胶作为电磁屏蔽功能体，直接将其贴合于织物上，完整的保留了气凝胶原有的空间结构，提高了织物的电磁屏蔽性能。实施例的结果表明，本专利技术制备的石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物的电磁屏蔽效能达到34.5dB。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1、实施例6和对比例1制备的气凝胶的扫描电镜图；
[0023]图2为本专利技术实施例1中原料石墨、制备的氧化石墨烯、气凝胶和热处理气凝胶的红外光谱图；
[0024]图3为本专利技术实施例1中原料石墨、制备的氧化石墨烯、气凝胶的XRD图；
[0025]图4为本专利技术实施例1制备的气凝胶的热重曲线；
[0026]图5为本专利技术实施例1制备的复合织物的扫描电镜图；
[0027]图6为本专利技术实施例1、实施例2和实施例4中的棉织物及制备的复合织物的热重曲线；
[0028]图7为本专利技术实施例1～5制备的复合织物的表面电阻率图；
[0029]图8为本专利技术实施例1～5制备的复合织物的电磁屏蔽效能图；
[0030]图9为本专利技术实施例1～5制备的复合织物的电磁屏蔽吸收效能和电磁屏蔽反射效能图；
[0031]图10为本专利技术实施例1、实施例7、对比例2～3制备的复合织物的拉伸强力、顶破强力和撕裂强力图；
[0032]图11为本专利技术实施例1、实施例7、对比例2～3制备的复合织物的柔性图；
[0033]图12为本专利技术实施例1、实施例7、对比例2～3制备的复合织物的透气率图；
[0034]图13为本专利技术实施例1、实施例7、对比例2～3制备的复合织物的质量保持率图；
[0035]图14为本专利技术实施例7、对比例2制备的复合织物超声振荡后的表面形态图。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供了一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物的制备方法，包括如下步骤：
[0037](1)将氧化石墨烯、氧化碳纳米管、分散剂和水混合，得到氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液；
[0038](2)将所述步骤(1)得到的氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液与还原剂混合，进行还原反应，得到RGO/CNTs分散液；
[0039](3)将所述步骤(2)得到的RGO/CNTs分散液进行交联反应后干燥，得到RGO/CNTs气凝胶；
[0040](4)将所述步骤(3)得到的RGO本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物的制备方法，包括如下步骤：(1)将氧化石墨烯、氧化碳纳米管、分散剂和水混合，得到氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液；(2)将所述步骤(1)得到的氧化石墨烯/氧化碳纳米管分散液与还原剂混合，进行还原反应，得到RGO/CNTs分散液；(3)将所述步骤(2)得到的RGO/CNTs分散液进行交联反应后干燥，得到RGO/CNTs气凝胶；(4)将所述步骤(3)得到的RGO/CNTs气凝胶贴合在织物上，得到石墨烯/碳纳米管气凝胶电磁屏蔽复合织物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氧化石墨烯和氧化碳纳米管的质量比为(1.5～9)：1。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氧化石墨烯和氧化碳纳米管的总质量与水的体积比为(2～10)mg：1mL。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑强，吴改红，张菂，王鹏，李慧敏，李甫，张曼，张爱琴，武捷，靖逸凡，张洁，李静静，杜琳琳，贾潞，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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