[发明专利]一种基于石墨烯/银纳米线的羽毛复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯/银纳米线的羽毛复合材料及其制备方法，将石墨烯/银纳米线乙醇混合溶液吸入到一次性注射器内，缓慢注射进羽毛的羽轴部位直至充满羽轴内部的空腔，常温下风干24h。然后再将上述羽毛浸渍在石墨烯乙醇分散液中，缓慢滴加戊二醛，匀速搅拌反应30‑300min，使用去离子水和乙醇反复清洗后，自然风干。本发明使用石墨烯和银纳米线对羽毛进行改性，可以赋予羽毛一定的导电、抗紫外、抗菌、保暖、力学性能。

技术领域

本发明涉及一种基于石墨烯/银纳米线的羽毛复合材料及其制备方法，属功能材料领域。

背景技术

羽毛（feather）是禽类表皮细胞衍生的角质化产物。被覆在体表，质轻而韧，略有弹性，具防水性，有护体、保温、飞翔等功能。羽毛中间为空隙，以减轻羽毛的质量。羽毛质轻坚韧，富有弹性和保暖性。我国羽绒和羽毛资源丰富，年产量达60多万吨。目前，除了羽绒被用作保暖填充材料外，其余80％的羽毛纤维只被利用了3％-5％，主要用于填充料、羽毛球及工艺品，少数羽毛纤维被用来提取蛋白质（羽毛重金属吸附/解吸附性能研究进展[J].环境科学与技术,2013,36(03):150-154）。

自从2004年英国曼彻斯特大学两位学者发现石墨烯后，由此掀开了石墨烯的研究热潮。石墨烯是由碳原子以sp²杂化轨道形式组成的六角型蜂巢晶格的二维纳米材料，是构成零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨等碳材料的基本单元。石墨烯是目前世界上最薄的二维材料，拥有极其优异的光、电、力学性能，在光电器件、生物医学材料、吸附材料领域有大量的研究和应用。为了扩大羽毛/羽绒的适用范围，提高羽毛/羽绒制品的附加值，使用纳米材料对羽毛/羽绒进行改性成为研究热点。

发明内容

本发明提供了一种基于石墨烯/银纳米线的羽毛复合材料及其制备方法。

本发明通过下述技术方案予以实现：（1）将石墨烯乙醇分散液和银纳米线乙醇分散液超声混合均匀后，吸入到1毫升的一次性注射器内，然后缓慢注射进羽毛的羽轴部位直至充满羽轴内部的空腔，常温下风干24h；（2）将上述羽毛浸渍在石墨烯乙醇分散液中，缓慢滴加戊二醛，所述戊二醛和石墨烯的质量比为1:2-1:6，匀速搅拌反应30-300min，使用去离子水和乙醇反复清洗后，自然风干。

作为优选方案，所述石墨烯乙醇分散液的质量分数为0.1-10%。

所述银纳米线乙醇分散液的质量分数为0.1-5%。

所述石墨烯乙醇分散液和银纳米线乙醇分散液的体积比为1:1。

本发明的优点在于：使用石墨烯和银纳米线对羽毛进行改性，可以赋予羽毛一定的导电、抗紫外、抗菌、保暖、力学性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

将体积比为1:1的质量分数0.1%石墨烯乙醇分散液和质量分数0.1%银纳米线乙醇分散液超声混合均匀，吸入到1毫升的一次性注射器内，然后缓慢注射进羽毛的羽轴部位直至充满羽轴内部的空腔，常温下风干24h；（2）将上述羽毛浸渍在质量分数0.1%的石墨烯乙醇分散液中，缓慢滴加戊二醛，所述戊二醛和石墨烯的质量比为1:2，匀速搅拌反应30min，使用去离子水和乙醇反复清洗后，自然风干。

作为优选方案，

实施例2：

将体积比为1:1的质量分数1%石墨烯乙醇分散液和质量分数1%银纳米线乙醇分散液超声混合均匀，吸入到1毫升的一次性注射器内，然后缓慢注射进羽毛的羽轴部位直至充满羽轴内部的空腔，常温下风干24h；（2）将上述羽毛浸渍在质量分数1%的石墨烯乙醇分散液中，缓慢滴加戊二醛，所述戊二醛和石墨烯的质量比为1:4，匀速搅拌反应60min，使用去离子水和乙醇反复清洗后，自然风干。