我国大学研究出碳纤维着色新技术

近日，湖北大学王世敏教授和武汉纺织大学徐卫林教授指导研究团队研究出一种有效、易操作的碳纤维织物着色方法，不仅颜色可调，还具有优良的耐洗涤性能。这项研究已经发表在国际材料科学领域顶级期刊《ACS Nano》上。

据介绍，该研究主要从仿生结构生色的思路出发，采用ALD（原子层沉积）技术在碳纤维/织物表面构建尺度各异的非晶TiO2薄膜，实现了碳纤维及其织物的着色。碳纤维表面存在的缺陷和含氧官能团（如—OH和—COOH）可有效启动TiO2薄膜生长的特性，首先引入TIP（四异丙醇钛），通过碳纤维表面上—OH或—COOH的活性基团的自限制化学反应在碳纤维表面形成—OCH（CH3）2，并引入H2O与—OCH（CH3）2反应形成单层TiO2薄膜和外露的—OH，每個步骤之后通过氮气吹除剩余物质。通过重复上述ALD循环数目，可以精确地调节所需的TiO2薄膜厚度。

通过控制非晶TiO2薄膜的厚度，该研究实现了三原色红、黄、蓝的成功制备，并能通过三原色的复合，即改变碳纤维织物表面ALD TiO2的厚度，获得其他各种不同的颜色。且所形成的TiO2薄膜耐洗涤性能优良，可经受50次的洗涤。这一成果为实现碳纤维及其织物的生态着色指明了方向。（来源：纺织导报）endprint