纳米纤维素/还原氧化石墨烯透明导电薄膜的制备及表征

摘要

通过层层自组装法将氧化石墨烯沉积在TEMPO氧化纳米纤维素薄膜表面,制备了纳米纤维素/氧化石墨烯(CNFs/[GO]n)复合薄膜,最后经抗坏血酸还原得到纳米纤维素/还原氧化石墨烯(CNFs/[RGO]n)透明导电复合薄膜,并对其性能进行了表征.透光率检测显示,CNFs薄膜经过组装GO并还原成CNFs/[RGO]n复合薄膜后仍具有良好的透光性.原子力学显微镜检测结果显示,CNFs/[RGO]n复合薄膜粗糙度增加,还原氧化石墨烯(RGO)纳米片层均匀地分布在CNFs薄膜表面.傅里叶红外光谱图、拉曼光谱和X射线光电子能谱仪分析证实了GO被成功地沉积到CNFs薄膜表面,且被抗坏血酸还原成RGO.四探针电导率测试仪测试显示,随着层层自组装循环次数的增加,CNFs/[RGO]n杂化薄膜的电导率逐渐增大,当自组装循环次数为25次时,电导率达到最大值0.782 S/cm.应力-应变测试表明,随着层层自组装循环次数的增加,CNFs/[RGO]n薄膜的机械强度有所降低,但当自组装循环次数为25次时,最大应力仍高达80 MPa左右.通过该方法制备的柔性透明导电薄膜可广泛用于柔性透明显示器、超级电容器和可穿戴柔性电子器件等产品的制备.