石墨烯纳米复合涂层在纤维织物表面的制备与应用进展

范鹏，金伦，罗芳华，陈国华



石墨烯纳米复合涂层在纤维织物表面的制备与应用进展

范鹏1，金伦2，罗芳华1，陈国华1

（1.华侨大学 材料科学与工程学院，福建 厦门 361021；2.福建华峰新材料有限公司 福建省运动鞋面料重点实验室，福建 莆田 351144）

石墨烯因其导电性能优异、比表面积大、杨氏模量高等独特性能受到科研人员的广泛关注，将石墨烯应用于纤维表面改性以赋予纤维织物导电、紫外线防护、电磁屏蔽等性能，是目前的主要研法目标。以石墨烯基复合涂层纤维织物制得的材料在医疗器械，电子器件，传感器领域都呈现巨大的应用前景。从机理、制备方法、性能与应用等三个方面介绍了石墨烯基纳米复合涂层，并阐述了石墨烯基纳米复合涂层的作用机理。归纳了石墨烯纳米复合涂层纤维与织物的制备方法，其中，浸渍法具有操作简便、污染小、耗能小、重复性好等优势，且通过壳聚糖、牛血清蛋白、聚氨酯等方法改性纤维织物表面，能增强石墨烯涂层与基底牢固性，提高石墨烯基纳米复合涂层的综合性能。总结了石墨烯基纳米复合涂层纤维与织物在电磁屏蔽材料、疏水材料、柔性电极、超级电容、传感器等方面的应用研究现状，并对其发展进行了展望。

石墨烯；涂层；纤维；柔性电极；导电织物；传感器

2004年，Geim和Novoselov[1]首次报道了通过微机械剥离法获得单层石墨烯，揭示了石墨烯的特殊物理性质，并获得2010年的诺贝尔物理学奖。这一研究成果引起世界各地科学家和研究学者的广泛关注。针对石墨烯在各个领域的研究正如火如荼地开展。目前，将石墨烯运用于纺织领域并赋予其纤维导电性[2]、电磁屏蔽[3]、疏水性[4]、阻燃[5]等特殊性能已成为新的热点，具有广阔的发展前景。本文对石墨烯纳米复合涂层纤维的作用机理、制备方法、性能和应用进行综述，为制备多功能复合石墨烯基纳米复合涂层织物提供一定的借鉴。

1 石墨烯基纳米复合涂层的作用机理

碳原子拥有多样的杂化状态（sp2、sp3），不同的杂化状态赋予碳不同的形态，石墨烯是一种由单层或少层的碳原子紧密堆积排列，具有二维蜂窝状结构的新材料，原子间以共价键形式进行连接。通过sp2-sp2杂化形式构成稳定的六边形平面结构，碳原子上的p轨道通过肩并肩的形式构成离域大π键，使石墨烯在室温下有很高的电子流动性（2.5×105cm2·V−1·s−1）。石墨烯还具有高导热性（3000 W·m−1·K−1）、高强度（130 GPa）、高拉伸模量（1 TPa）、极大比表面积（2630 cm2/g）[6]等优异性能。利用石墨烯作为纤维涂层，可使纤维的导电性具有很大的提升空间，还可以通过修饰等手段实现纤维的多功能化。

一般，石墨烯片层表面无活性官能团，其分散液易团聚、沉降[7]，结构规整的石墨烯化学活性低，与纤维基体相容性差、作用力小，简单涂附在纤维表面会出现涂附不均匀、易脱落等问题。将石墨氧化为氧化石墨烯（GO）制备成溶液涂附于纤维上，再还原为石墨烯涂层，可以在很大程度上解决这一问题[8]。

石墨在强酸性环境下会氧化，氧化过程中表面引入羧基、羟基等含氧基团，这些含氧基团会破坏石墨的共轭结构，减弱片层间的范德华力，并与水分子形成氢键，使氧化石墨烯能够充分分散于水溶液中[9]。此外，氧化石墨烯表面带负电荷，与纤维上带正电荷的官能团相互作用，从而吸附在纤维表面。氧化石墨烯自身共轭结构被破坏，不具有导电性，但还原过程中由于大部分含氧基团被去除，共轭结构被修复，因此还原氧化石墨烯（RGO）具有一定的导电性。

不同还原方法对制备石墨烯基复合涂层纤维的导电性有一定的影响。还原方法主要分为两大类—化学还原和物理还原。化学还原法所用的还原剂主要有抗坏血酸[10-11]、肼[12-13]、连二亚硫酸钠[14-15]、氢碘酸[16]、柠檬酸盐[17]、氢氧化铵[18]、硫酸亚铁[19]、氯化亚锡[20]等。物理还原法有热还原[21-22]、电化学还 原[23-24]、紫外线还原[25]、微波还原[26]等。物理还原最大的优点是还原时不需要接触样品，不引入新的化学物质，保证了产物的纯净性。但在还原过程中，需要注意纤维的状态，防止损坏样品。而在热还原法中，通常必须在惰性气体中进行反应[21]，电化学还原需将物品放进可导电的基底中进行还原[23]。

2 石墨烯基纳米复合涂层纤维的制备

制备石墨烯基复合纤维主要方法有浸渍法，即将纤维浸入氧化石墨烯（或石墨烯）溶液，一段时间后取出干燥，再还原得到石墨烯基复合涂层纤维。也可将涂层纤维制成织物，赋予织物电磁屏蔽、紫外线屏蔽等特殊功能。这种方法比起气相沉积（CVD法）[27]、电化学沉积[27]、真空过滤[29]、电泳[30]等方法，有着操作简便、污染少、耗能小等优势。通常氧化石墨烯或石墨烯能够很好地包覆纤维。如图1所示，这是一个典型的氧化石墨烯包覆纤维的过程。氧化石墨烯在静电作用下聚集到纤维表面，一层一层紧密包覆纤维，最后进行还原，还原前呈褐色，还原后呈深黑色。

浸渍法对基体材料的选择也有一定的要求：用羊毛等纤维进行涂附，纤维本身具有大量的活性基团，与氧化石墨烯结合能力强；用芳纶等纤维进行涂附，纤维表面则呈现较大的惰性，反应活性低，需要对纤维进行改性处理，改善纤维与氧化石墨烯的界面结合状况。下面是一些常见的纤维改性处理方法。

2.1 石墨烯/壳聚糖涂层纤维织物

壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，含有大量氨基与羟基。一方面，氨基、羟基与氧化石墨烯中含氧基团形成氢键，增强结合能力；另一方面，壳聚糖中的氨基使其表面带正电荷，与氧化石墨烯产生静电作用，提高涂附牢固度。

Pan等人[32]利用壳聚糖作为粘附剂和分散剂，通过LBL组装法（层层自组装法），使其沉积在棉织物上，得到了一种新的防火材料，在垂直火焰测试中呈现出自熄灭的性质。Tian等人[33]利用石墨烯/3.4-聚乙烯二氧噻吩（PEDOT）/聚苯乙烯磺酸钠（PSS）/甲壳素（CS）制备高导电、抗紫外线多功能织物。如图2所示，在带正电的棉织物上沉积带负电的聚苯乙烯磺酸/石墨烯（PG），干燥后沉积带正电的壳聚糖（CS），重复以上操作，获得了导电性高效和强防护紫外线的多功能棉织物，数十次水洗后仍能保持这些性能。该课题组[34]还报道了通过壳聚糖和聚苯胺制备多功能聚酯纤维，不仅具有高效的导电性，还具有极好的防水性，同时在紫外光下也表现出了光催化特性。

图1 氧化石墨烯涂附纤维织物机理及实物图[31]

图2 棉织物表面沉积PG/CS涂层[33]

通过壳聚糖/石墨烯制备的涂层纤维与石墨烯结合牢固，导电性高，但壳聚糖只溶于某些稀酸和特定溶剂中，这一缺点限制了壳聚糖的使用。对壳聚糖进行化学修饰可以改善这一问题，壳聚糖获取成本低、来源广泛，因此壳聚糖在石墨烯基复合涂层纤维领域具有广阔的应用前景。

2.2 石墨烯/牛血清蛋白涂层纤维织物

牛血清蛋白（BSA）是一种两性蛋白，其等电点为4.9。pH小于4.9时，牛血清蛋白表面带正电荷；pH大于4.9时，牛血清蛋白表面带负电荷。当pH小于4.9时，纤维表面附着带正电荷的牛血清蛋白，与带负电荷的氧化石墨烯在静电作用下实现氧化石墨烯/牛血清蛋白复合涂层的自组装。同时牛血清蛋白具有一定的黏性，能够增强与氧化石墨烯的结合能力。牛血清蛋白是目前使用最多的方法之一。Yun 等[16]利用牛血清蛋白制备了石墨烯/牛血清蛋白涂层纤维，如图3所示。纤维浸入牛血清蛋白溶液后烘干，再浸入氧化石墨烯溶液，通过静电作用将氧化石墨烯吸附在纤维上，最后用碘化氢还原，制得电导率为1040 S/m的高导电性纤维。Wang等[35]将纤维浸入牛血清蛋白烘干后，涂附上银和氧化石墨烯，用微波和柠檬酸还原2 h，获得了1.6 Ω的导电纤维，并具有54.4 dB的电磁屏蔽功能。

牛血清蛋白性能稳定，结合能力强，不易脱落，但较高的成本限制了牛血清蛋白纤维在石墨烯基复合纤维中的应用，难以工业化。

2.3 石墨烯/聚吡咯涂层纤维织物

聚吡咯是一种杂环共轭型导电高分子，吡咯和石墨烯借助表面活性剂，分散后聚合，可以得到稳定的导电聚合物。如图4所示，Xu等[21]将棉织物浸入氧化石墨烯后热还原，并加入吡咯（Py）聚合，获得聚吡咯/还原氧化石墨烯（PPy/RGO）复合织物，其导电性为1.2 S/cm，并在热还原过程中，氧化石墨烯与吡咯进行原位聚合被还原。A. Berendjchi等[22]利用吡咯原位聚合对纤维进行改性，在聚酯纤维表面涂附氧化石墨，制得5 Ω/sq的聚吡咯/石墨烯织物。

图3 氧化石墨烯/牛血清蛋白沉积并还原于纤维表面示意图[16]

图4 还原氧化石墨烯/聚吡咯织物制备示意图和实物图[21]

将聚吡咯运用于石墨烯基纳米复合纤维有利于导电性能的提升，但该方法较为繁琐，且吡咯不易保存，具有一定的毒性，后续的实际应用易受到影响。

2.4 石墨烯/聚氨酯涂层纤维织物

聚氨酯主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物，其氨基与氧化石墨烯中含氧基团容易形成氢键。聚氨酯作为分散剂[36]，使石墨烯在溶液中稳定分散，也作为粘结剂，增强石墨烯和纤维的结合力。

Kim等[37]设计了基于石墨烯/水性聚氨酯的导电织物，该课题组通过刀涂法将石墨烯/水性聚氨酯涂附在织物上，并在160 ℃下进行退火处理，获得了6.83 kΩ/sq的导电织物，其力学性能、抗拉强度都得到了提升。Hao[38]以水溶性聚氨酯（WPU）、石墨烯、复合油墨为原料，经喷涂制备出一种具有夹层结构的耐磨复合柔性织物。该织物具有良好的电热性能，在10 V电压下，30 s内就达到75.4 ℃的温度；此外，还具有优异的耐磨性能，经过2500个循环的耐磨性试验，电导率仅降低了21.1%，远低于无夹层结构的织物的87%。Liu[39]提出一种简单的一步染色法，如图5，以聚氨酯（PU）为粘结层，将石墨烯吸附并固定在聚酯织物表面，制备了一种结构稳定的导电织物，其方阻约2.0×10−5S/sq。

图5 还原氧化石墨烯/聚氨酯涂层织物示意图[39]

聚氨酯成本较低，来源广泛，但聚氨酯不耐强极性溶剂和强酸碱介质，存在易发生降解溶胀等问题。

2.5 石墨烯/其他涂层纤维织物

利用等离子体处理改性纤维：通过外加电流形成部分或全部电离的气体，去除纤维表面的有机物污染（如油脂），并且对纤维进行粗化与交联，增强结合力。

Molina等人[39]运用等离子体处理聚酯（PET）纤维，使纤维表面带上负电荷，增强与牛血清蛋白的结合能力。此外，等离子体处理过后，其表面粗糙度增加，更利于牛血清蛋白的吸附，通过连二亚硫酸钠进行还原，最后获得9 Ω的高效导电纤维。Rani[12]使用等离子体对聚酯纤维进行改性，分别设计了5、10、20、60 min的等离子体处理时间，并测定了它们的比表面积，得出经10 min处理的纤维比表面积最大。通过牛血清蛋白和氧化石墨烯处理，利用肼蒸气还原，得到479 Ω·m的导电纤维，比起不用等离子体处理的导电性提高了31%。

2.6 小结

改性纤维的方法多种多样，增强石墨烯或氧化石墨烯与纤维的结合能力是获得合适涂层的关键。这些方法通过范德华力、氢键、π─π相互作用等增强石墨烯或氧化石墨烯与纤维的结合能力。然而，选用不同的方法制备石墨烯基纤维还需考虑成本、工艺、环保等多方面的影响。

3 石墨烯基纳米复合纤维织物的应用

3.1 电磁屏蔽材料

石墨烯导电性优越，并具有室温量子霍尔效应，与碳纤维、碳纳米管等材料相比，石墨烯可以突破碳材料原有的局限，成为一种新型电磁屏蔽材料。因此，石墨烯及其衍生物已被广泛运用于纺织领域，并获得具有电磁屏蔽效果的多功能石墨烯基复合纤维织物。

Kanthasamy等[41]设计了MXene薄片-石墨烯-聚偏氟乙烯的复合涂层纤维，并获得了3.1 Ω/sq的导电织物，其电磁屏蔽机理如图6所示。入射电磁波大部分在MXene层发生反射，少部分在石墨烯层发生散射与多次内反射，因此该结构具有很好的电磁屏蔽性能。测试发现，在X波段8~12 GHz范围内，其电磁屏蔽效果可达到53.8 dB。Wang等[35]用牛血清蛋白涂附氧化石墨烯，烘干后浸入硝酸银溶液，用柠檬酸钠和微波（700 W）还原20 min，获得了1.6 Ω的导电纤维，电磁屏蔽效果可达54.4 dB。该课题组Wang[17]在涤纶织物上进行聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）和银/还原氧化石墨烯（Ag/RGO）复合改性，获得了0.173 Ω/sq的导电织物，在X波段8~ 12 GHz范围内测试，电磁屏蔽效果达52~57 dB。Tian等[42]将壳聚糖、聚苯乙烯磺酸钠作为分散剂和粘合剂，将石墨烯涂附到纤维上，获得石墨烯改性纤维，其电导率为1360 S/m，电磁屏蔽效果可达到30.04 dB。

图6 MXene-石墨烯-聚偏氟乙烯复合涂层纤维的电磁屏蔽示意图[41]

3.2 紫外线防护材料

石墨烯及其衍生物在紫外线屏蔽织物中得到广泛的运用。石墨烯在100~281 nm紫外波段有吸收[43]。对于波长大于281 nm的紫外线，石墨烯同样可以通过反射起阻抗作用，来屏蔽紫外线。紫外线防护系数（UPF）大于50，UVA波段的透过率小于5%，材料具有出色的紫外线阻隔效果。

B. Ouadil[14]利用氧化石墨烯和硝酸银在聚酯纤维上通过浸渍-干燥法进行改性，用连二亚硫酸钠还原，获得了0.06 MΩ/cm的导电纤维。该纤维在UVA的波段透过率小于0.8%，与未经处理的纯棉织物相比，紫外线透过率降低了73%。Pancliyarasan[44]通过水热法在棉织物表面沉积还原氧化石墨烯，改性后织物的紫外线防护系数（UPF）为442.69（洗涤前）和422.32（洗涤后），而裸织物为7.83，说明还原氧化石墨烯织物的抗紫外线性不仅能得到显著提高，还具有优异的耐洗性能。Cai[45]将氧化石墨烯通过浸渍-干燥法涂附于棉织物表面，在氮气的保护下进行热还原，获得了UVA透过率小于2.49的紫外线防护织物。Hu[46]通过浸渍-烘干法制备了石墨烯/聚氨酯复合织物，如图7所示，其紫外线防护系数接近500，约为普通棉布的60倍，经10个周期的水洗仍能保持此性能。

图7 石墨烯/聚氨酯涂层织物的紫外透射光谱和样品织物的紫外线防护性能[46]

3.3 疏水材料

疏水材料是指材料表面与水的接触角大于90°。当接触角大于150°，则被称为超疏水材料，因其具有防水、抗油污等特殊性能受到人们的青睐。结构规整的石墨烯表现为疏水性。氧化石墨烯表面含有较多的含氧基团，表现为亲水性，其边缘含氧基团更为密集，亲水性更为明显。但还原氧化石墨烯因为含氧官能团被去除，从而表现疏水的性质。

Attia等[47]以石墨烯、磷酸铵和N-3-三甲氧基硅基丙基乙二胺为原料，通过工业粘结剂，制备了一种新型涂层，并将二氧化钛纳米粒子进一步分散在涂层中，不仅提升其力学性能和抗拉伸强度，还达到145°的水接触角，提高了材料的疏水性能。Wu等[48]使用氧化石墨烯对粘胶织物进行浸渍-干燥循环处理，最后用水合肼进行还原，经过12个周期处理的粘胶纤维织物的水接触角为125°，原纤维织物的水接触角为18°，说明织物的疏水性能得到了提高。A. Berendjchi等[22]利用吡咯原位聚合对纤维进行改性，并制得具有高导电性和高疏水性的多功能织物，如图8所示。获得的还原氧化石墨烯涂层纤维样品与水的接触角为127°，具有优异的疏水性。

图8 还原氧化石墨烯涂层织物上的水滴静态接触角[22]

3.4 传感器

石墨烯所具有的高导电性和高比表面积等性质，使得它很适合在织物领域被制作成传感器。第16届IEEE传感器会议上，Golparvar[49]报告了一种石墨烯基可穿戴导电织物传感器，解决了传统“湿”电极的局限性，并与银/氯化银电极比较，记录的信号与达到的时间相关性高达87%，这一出色的性能证明了石墨烯纺织品在传感和可穿戴设备中的潜力。Jin[50]利用还原氧化石墨烯涂附在尼龙纤维上，并与银导电线缝合，放入涤纶织物中，创造了一种新的负温度系数（NTC）材料，用于监测皮肤的温度。在一定范围的弯曲和拉伸程度中，其表现出机械性和电稳定性。He[50]报道了一种基于石墨烯浸渍和银磁控溅射的高导电涂层。该课题组通过浸渍法，使用还原氧化石墨烯对棉布进行修饰，用磁控溅射系统对其镀银薄膜，制作了一种新的应变传感器，该传感器具有灵敏度高、应变范围大、响应快、稳定性好等优点。它可以实时监测人类运动，如弯曲和手指旋转，具有很好的应用潜力。N. Karim[52]利用浸渍-干燥法制备出还原氧化石墨烯/聚苯乙烯磺酸钠织物，并设计成一种可伸缩的传感器，如图9所示。在拉伸过程中，电阻相对变化值保持恒定，可用于检测手腕等关节运动。

图9 还原氧化石墨烯涂层织物制备传感器[52]

3.5 储能器件与柔性超级电容器

随着可穿戴电子器件的快速发展，人们对柔性储能器件的需求也逐步增加。传统电容器因其刚性外壳和液态电解质的性质，难以满足柔性工作环境下的储能需求。因此，具有快速充放电倍率、良好柔韧性和长循环寿命的超级电容器成为最近的研究热点。石墨烯由于其超高的比表面积、高的导电性、良好的力学强度，能够显著提高电容器的性能，减少其内部电阻，提升充放电速率，因此在制备柔性超级电容器方面有巨大的应用潜力。

Xu[53]在还原氧化石墨烯/碳纳米管的纳米复合膜中加入导电聚合物聚-3,4-乙二氧基噻吩（PEDOT），在柔性无纺布基体上成功制备了一种新型复合电容。该电容在电流密度0.1 A/g时，比电容高达164 F/g。此外复合电容还具有良好的稳定性，弯曲1000次后，电容保持率超过93%。Wang[54]在聚酯织物上通过激光涂附氧化石墨烯涂层，利用戊二醛将氧化石墨烯层和聚乙二醇-凝胶电解质进行交联，提高其耐洗牢固度和柔韧性。在20 mV/s环境下，具有756 mμF/cm2的电容；经过1000次循环后，仍能有98.3%电容保持率。Jin[55]采用浸渍-干燥法和电泳沉积法，在涤纶织物上成功构建了碳纳米管和石墨烯的三维导电网络，制备了一种可弯曲超级电容，当电流密度为1.5 mA/cm2时，复合电极的最大面积电容为791 mF/cm2，3000次充放电循环后，复合电极的电容保持率仍超过76%。在机械弯曲和拉伸条件下，复合电极也表现出稳定的电化学性能。Zhu[56]设计了一种特殊的结构电极，通过还原氧化石墨烯/MnO2涂层碳纤维，还原氧化石墨烯/MnO2电极在2 mV/s表现出了超高的区域电容（8132 mF/cm2），在120 mA/cm2环境下进行30 000次充放电循环，电容保持率可达95%，经2000次、4000次和6000次不同方向折叠后，仍能保持90%、85%和77%的电容。LI[57]提出一种基于石墨烯和MnO2沉积无纺布柔性超级电容的方法，如图10所示。采用毛细管辅助组装法和原位化学生长法在无纺布上沉积石墨烯与MnO2(GMNF)，获得138.8 mF/cm2的石墨烯 MnO2柔性超级电容（GMNF-SC），其具有良好的导电性、柔韧性，在180°弯折下循环充、放电1000次，电容保持率仍可达87.6%。目前的研究报道表明，石墨烯涂层纤维在柔性超级电容器上的应用，还有很大的发展空间。

图10 石墨烯/二氧化锰涂层织物（GMNF）的制备方法和石墨烯/二氧化锰柔性超级电容（GMNF-SC）的制备示意图[57]

4 结语

石墨烯作为一种革命性材料，由于极大的比表面积、高导电性等性能，制得的石墨烯基复合涂层纤维在电磁屏蔽、紫外线防护、传感器、超级电容等诸多领域有很好的应用前景。然而，在实际操作中，仍有着许多的问题有待解决：1）涂附过程中如何使石墨烯稳定均匀涂覆问题；2）石墨烯基复合涂层与基底的牢固结合问题；3）纤维表面改性方法（如对纤维表面使用牛血清蛋白、等离子体、聚吡咯等方法）的工业化操作、成本等问题。当然，石墨烯改性纤维，除了利用石墨烯本身具有的特性，还可以通过掺杂等手段赋予其更多功能，实现纤维多功能化，这也是十分重要的研究方向。

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Preparation and Application of Graphene Nanocomposite Coating on Fabrics

1,2,1,1

(1.School of Materials Science and Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, China; 2.Fujian Key Laboratory of Sports Shoe Fabrics, Fujian Huafeng New Materials Co., Ltd, Putian 351144, China)

Graphene attracts researchers' attention due to unique properties of excellent electrical conductivity, huge specific surface area, high Young's modulus, etc. The current research aims to apply the Graphene into the surface modification of fibers to realize the electrical conductivity, UV protection, electromagnetic shielding, and etc. of fabrics. Therefore, graphene nanocomposite coated fibers have great application prospects in medical devices, electronic devices and sensor. Graphene nanocomposite coating was introduced from three aspects including mechanism, preparation method and properties and application and the mechanism of graphene nanocomposite coating was described. The preparation methods of graphene nanocomposite coating were summarized, of which the immersion method had advantages of simple operation, low pollution, low energy consumption, and good repeatability. Through methods such as chitosan, bovine serum albumin and polyurethane, the surface of fibers could be modified and the binding force between the graphene nanocomposite coating and the substrate could be enhanced to improve the comprehensive performance of graphene nanocomposite coating. The application and research status of graphene nanocomposite coated fibers and fabrics in electromagnetic shielding materials, hydrophobic materials, flexible electrodes, ultracapacitors, sensors and other fields are summarized, and the development is also prospected.

graphene; coating; fiber; flexible electrode; conductive fabric; sensor

2018-11-27；

2019-02-16

FAN Peng (1995—), Male, Master, Research focus: chemistry and physics of polymers.

陈国华（1964—），男，博士，教授，主要研究方向为石墨烯的制备及其聚合物基复合材料研究。邮箱：hdcgh@foxmail.com

TG174.43

A

1001-3660(2019)06-0056-10

10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.005

2018-11-27；

2019-02-16

国家自然科学基金资助项目（51373059）；福建省科技计划项目（2018H6012，2018H009，2017H2001）；福建省运动鞋面料重点实验室（福建华峰新材料有限公司）开放基金项目资助

Supported by the National Natural Science Foundation of China (51373059), Fujian Provincial Science and Technology Planning Project (2018H6012, 2018H009, 2017H2001), Funding of Fujian Key Laboratory of Sports Shoe and Fabric Open Fund Project (Fujian Huafeng New Material Co., Ltd.)

范鹏（1995—），男，硕士研究生，主要研究方向为高分子化学与物理。

CHEN Guo-hua (1964—), Male, Ph. D., Professor, Research focus: preparation of graphene and study on polymer matrix composites. E-mail: hdcgh@foxmail.com