静电纺丝技术制备聚苯乙烯/石墨烯复合纳米纤维及其导电性研究

"静电纺丝制备聚苯乙烯/石墨烯复合纳米纤维" 静电纺丝是一种先进的纳米材料制备技术，它通过应用高电压于聚合物溶液或熔体，使得溶液或熔体在电力作用下形成细小的纤维喷射流，最终沉积成纳米纤维膜。在这个过程中，"聚苯乙烯/石墨烯复合纳米纤维"的制备是将聚苯乙烯（PS）与石墨烯（Gr）结合，形成一种新型的复合材料。聚苯乙烯是一种常见的热塑性塑料，因其良好的化学稳定性和机械性能而广泛应用于各种领域。而石墨烯，作为二维碳纳米材料，具有出色的电导率、强度以及热稳定性。 李朝霞、庞月红等研究者采用静电纺丝技术，成功地将聚苯乙烯与石墨烯结合，形成了复合纳米纤维。这种技术的关键在于控制纺丝溶液的成分、粘度、浓度以及施加的电压，以确保纤维的均匀性和尺寸可控性。通过扫描电子显微镜（SEM）的观察，可以分析纤维的形态和微观结构。傅里叶变换红外光谱（FTIR）则用于确认PS和Gr之间的化学键合情况，从而了解两者如何在分子层面上相互作用。粉末X-射线衍射（PXRD）用于确定纤维的结晶度和相纯度，而激光拉曼光谱（Raman）则可以揭示石墨烯的特征振动模式，验证其在复合材料中的存在状态。 实验结果显示，与纯聚苯乙烯纤维相比，PS/Gr复合纳米纤维的导电性能显著提高。这表明石墨烯的引入有效地改善了聚苯乙烯的电学性质，为其提供了一种可能的导电路径。循环伏安法（CV）进一步验证了这一点，通过电化学测试展示了复合纳米纤维在电化学响应上的优异性能。这一研究不仅对聚苯乙烯纤维进行了功能性改性，而且为设计和制备基于石墨烯的新型复合纳米材料开辟了新途径，对于电子器件、传感器以及能源存储等领域有着潜在的应用价值。 关键词：静电纺丝技术、石墨烯、聚苯乙烯、纳米纤维、导电性能、复合材料、改性、电分析化学、安全检测 中图分类号：TS102.5 文章标题："静电纺丝制备聚苯乙烯/石墨烯复合纳米纤维" 此研究是首发论文，得到了中央高校基本科研业务费专项基金（JUSRP10918，JUSRP10920）以及江南大学食品科学与技术国家重点实验室开放课题基金（SKLF-KF200911）的支持。第一作者李朝霞是一名在读研究生，专注于生物传感器和农残检测的研究；通讯作者庞月红是副教授，主攻电分析化学和安全检测。