武理工：氧化石墨烯/壳聚糖纳米涂层具有火灾 警响应和阻燃性能

成果简介

图文导读

图1、（A）在MF上构建GO-CS智能纳米涂层。(B) CS与GO相互作用产生GO-CS智能纳米涂层的机理示意图。CS，壳聚糖；GO，氧化石墨烯；MF，三聚氰胺泡棉

图2、(A) MF 和 (B) GO-CS 25 的 SEM 图像；(C) GO的TEM图像；(D) MF 和 GO-CS 25 的 FTIR 光谱；(E) MF 和各种 GO-CS 复合泡沫的 TGA 曲线。CS，壳聚糖；FTIR，傅里叶变换红外光谱仪；GO，氧化石墨烯；MF，三聚氰胺泡沫；SEM、扫描电子显微镜；TEM，透射电子显微镜；TGA，热重分析

图3、(A) MF 和 (B) GO-CS 20 的 3D TG-IR 光谱；(C) MF 和 GO-CS 20 的 Gram-Schmidt 曲线；在 (D) MF 和 (E) GO-CS 20 的最大分解速率下热解产物的 FTIR 吸收光谱。CS，壳聚糖；FTIR，傅里叶变换红外光谱仪；GO，氧化石墨烯；MF，三聚氰胺泡沫；TG-IR，热重分析-红外光谱法

图4、MF和各种GO-CS 复合泡沫的 5 秒燃烧过程照片。CS，壳聚糖；GO，氧化石墨烯；MF，三聚氰胺泡棉

图5.(A)火警示意图；(B) GO-CS 复合泡沫的火灾响应测试过程快照

图6、(A) 火焰测试后的 MF 和 (B) RGO-CS 25 的 SEM 图像；(C) RGO-CS 25 的 FTIR 光谱；(D) GO、(E) GO-CS 25 和 RGO-CS 25 的 XRD 图；(F) MF 和 (G) GO-CS 20 锥后炭层的拉曼光谱。CS，壳聚糖；FTIR，傅里叶变换红外光谱仪；GO，氧化石墨烯；MF，三聚氰胺泡沫；RGO，还原氧化石墨烯；SEM、扫描电子显微镜

图7、(A) 阻燃机理模型；(B) GO 的热还原机制说明。

小结

在这项工作中，我们描述了一种相对简单且环保的 LbL 方法，用于制备 MF 的 GO 和 CS 智能纳米涂层。形态分析证实了 GO-CS 在 MF 上的涂层以及 GO 和 CS 之间的相互作用。GO-CS复合纳米涂层可作为保护层，有效减少MF的热量和烟雾释放。智能纳米涂层不仅响应速度极快（仅3秒），还提升了 警持续时间。碳残留物的结构观察和分析表明 RGO 络的形成。根据GO在火灾条件下的化学结构变化，提出了GO-CS的火灾 警机制。这项工作将对用于消防安全和预防应用的先进火灾 警传感器的设计和开发产生重大影响。

文献:

https://doi.org/10.1002/pat.5556