纤维素纳米晶/石墨烯氧化物一维光子晶膜具有出色的紫外线阻断和透明度

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 在材料中,同时实现高紫外线阻断和光透光是具有挑战性的.
• 纤维素纳米晶体 (CNC) 具有独特的光子特性,但需要功能化以提高性能.

研究的目的:

• 开发一种简单,绿色的方法来制造基于纤维素纳米晶 (CNC) 的薄膜,具有卓越的紫外线阻断和透明度.
• 研究聚合物辅助和氧化石墨烯集成在增强薄膜特性中的作用.

主要方法:

• 使用聚合物辅助真空过策略来制造CNC一维光子晶体 (1DPhC) 薄膜.
• 加入聚乙烯甘醇 (PEG) 和石墨烯氧化物 (GO) 来促进GO在CNC矩阵中的自组装和平行对齐.
• 分析了由此产生的复合膜的结构,光学和机械性能.

主要成果:

• 在CNC复合膜中实现了优异的紫外线阻断 (98.3%) 和良好的可见光透射率 (60.5%).
• 证明了增强的机械性能,破裂时的应变为1.72 ± 0.11%,比整洁的CNC片增加了535.94%.
• 聚合物的均分布和平行对齐是由聚合物辅助自组装和结合驱动的.

结论:

• 开发的CNC复合膜有效地结合了紫外线保护和透明度,通过CNC的性阴性结构和GO的吸收的协同效应.
• 在CNC,PEG和GO之间的强结合相互作用显著提高了薄膜的机械完整性.
• 这些材料显示出在紫外线阻玻璃,传感器,防伪和辐射保护方面的应用潜力很大.