文献ℱ具有可调颜色和优异的洗涤耐久性惰性碳纤维织物简便有效的着色
具有可调颜色和优异的洗涤耐久性的惰性碳纤维织物简便有效的着色
文章题目：Facile and Effective Coloration of Dye-Inert Carbon Fiber Fabrics with Tunable Colors and Excellent Laundering Durability
文章来源：ACS Nano 2017, 11, 10330−10336
研究团队：武汉纺织大学新型纺织材料与先进加工技术国家重点实验室Fengxiang Chen等人
研究内容
碳纤维是各种应用的理想选择，包括军事、结件、运动设备，储能和基础设施。 几十年来碳纤维的着色一直是一个巨大的挑战，因为碳纤维具有高结晶度及对染料的化学亲和力不足。
该团队使用可行且有效的原子层沉积（ALD）技术制造多色碳纤维织物，通过控制黑碳纤维表面上的共形TiO2涂层的厚度，简单地调节薄膜的亮度和均匀度，且彩色涂料具有出色的耐洗性，可耐受50次家庭洗涤，但着色后机械性能仅略微下降。总的来说，这些结果为开发具有使用ALD技术生长的多功能特征的TiO2纳米结构薄膜开辟了另一种途径。
据推测，该技术在各种领域具有潜在的应用，例如色彩工程和防辐射织物，并将进一步指导材料设计，以用于功能性光学和彩色显示器件的未来创新。 更重要的是，这项研究展示了一种色彩鲜艳的黑色碳纤维材料着色的途径。
图1. 使用ALD方法在CFF上沉积TiO 2涂层的化学反应机制的示意图及多色CFF的制造过程
图2. 涂有TiO2的CFs的FESEM和TEM图像：（a）不同放大倍数显示的CFF-ALD-4000的FESEM图像；（b）CF-ALD-4000破裂样品的FESEM图像， 中心部分是CF，周围部分是TiO2涂层； （c）不同放大倍数显示的涂覆有TiO 2的CF的界面区域的横截面视图的TEM图像；（d）通过在550℃下空气退火240min除去CFs的TiO 2涂层的SEM图像，插图是分离的TiO 2壳的Ti和O的EDS；（e）CFF，CFF-ALD-4000和从CFF-ALD-4000分离的单个TiO 2壳的XRD光谱，及相应的插图显示放大的XRD图案；f）CFF和CFF-ALD-4000的XPS光谱
图3. CFF和CFF-ALD-n的光学性质：（a）ALD循环次数与CFF上TiO 2涂层的厚度关系， 插图显示了多色CFF的相应光学图像；（b）CFF-ALD-0，CFF-ALD-2000，CFF-ALD-4000和CFF-ALD-6000的反射光谱；（c）CFF-ALD-6000的角分辨反射光谱；（d）数码相机以正常角度拍摄的CFF图案WTU（武汉纺织大学）标识的系列照片及其相应的颜色CIE色度
图4. （a）CFF-ALD-2500的洗涤耐久性，根据American Association of Textile Chemists and Colorists 61-2006方法（AATCC 61-2006）进行CFF-ALD-2500的洗涤，在71℃水浴中用WB洗涤剂（0.15%，W/W）和100不锈钢球进行测试；（b）CFF-ALD的应力- 应变曲线
特别声明:公 众号部分文章和图片来源于网络，发布的目的在于传递更多信息及分享，并不代表本公 众号赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。版权归原作者所有，任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议，请第一时间联系我们，我们会及时修改或删除。
广告免责声明:为了公 众号稳定发展，本公众 号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公 众号只提供发布平台，对广告内容的真实性或有效性不做评价，请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公 众号无关，特此声明。
