بهبود خواص الکتریکی و آنتی باکتریال روی پارچه پنبه ای با استفاده از گرافن اکساید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 ۱-دانشکده مهندسی پلیمر، واحد علوم تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی نساجی و پلیمر - واحد یزد- دانشگاه آزاد اسلامی - یزد- ایران

3 دانشکده مهندسی نساجی، پوشاک و مد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم‌شهر، قائم شهر، ایران

4 استاد دانشگاه، گروه مهندسی تکنولوژی طراحی دوخت و پوشاک، دانشگاه فنی و حرفه ای (توحید) ، آمل،مازندران،ایران.

چکیده

در این پژوهش جهت بهبود خواص آنتی باکتریال و خواص الکتریکی پارچه پنبه ای از صفحات گرافن استفاده گردید. در این راستا پودرگرافیت تحت آزمایش اکسیداسیون شیمیایی به گرافن اکسـاید تبـدیل و سپس از طریق تابش امواج فراصوت به ورقه های گرافن اکساید تبدیل شد و محلول کلوئیدی با روش غوطه وری روی سطح پارچه بارگـذاری گردید. خواص فیزیکی پارچه پنبه‌ای اصلاح‌شده با گرافن اکساید از طریق روشهای طیف سنجی جذبی مادون قرمز(FTIR) و میکروسـکوپ الکترونـی روبشـی(SEM) مورد ارزیابی و در ادامه رسانایی پارچه ها از طریق روش استاندارد الکترودهای موازی، آبگریزی و همچنین اثر ضد میکروبی مورد بررسـی قرارگرفته شد. نتایج تصـاویر بدسـت آمـده از میکروسکوپ SEM و FTIR حضور ورقه های گرافن اکساید را تایید کرد و نهایتاً پارچه پوشش داده شده بـا گـرافن اکساید احیاء شده با هیدروسولفیت سدیم دارای خواص الکتریکی بوده که این میزان خصوصیت بسته به نوع غلظت گرافن اکساید متفاوت می باشد در حالیکه پارچه پنبه ای پوشش داده شده با گرافن اکساید در حضور دیگر مواد احیا کننده خواص الکتریکی را نشان نمی دهد.همچنین این عملیات، موجب خصوصیت آنتی باکتریال روی سطح پارچه پنبه ای (جهت جلوگیری از رشد باکتریهایی چون: S. aureus و E. coli ) شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Improving the Electrical and Anti-bacterial Properties of Cotton Fabric Using Graphene Oxide

نویسندگان [English]

  • Najmeh Alizadeh 1
  • Mohammad Mirjalili 2
  • Pieman Valipour 3
  • Hamid Akbarpour 4
1 1- Department of Polymer Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Textile and Polymer Engineering- Yazd Branch- Islamic Azad University- Yazd- Iran
3 Faculty of Textile Engineering, Clothing and Fashion, Islamic Azad University, Qaemshahr Branch, Qaemshahr, Iran
4 Department of Sewing and Garment Design Technology Engineering, Technical and Vocational University (Tohid), Amol, Iran.
چکیده [English]

In this study, graphene plates were used to improve the antibacterial and electrical properties of cotton fabric. In this regard, graphite powder was converted to graphene oxide under chemical oxidation test and then converted to graphene oxide sheets by ultrasound and the colloidal solution was loaded on the surface of the fabric by immersion. The physical properties of graphene oxide-modified cotton fabric were evaluated by FTIR and scanning electron microscopy (SEM) methods, and the conductivity of the fabrics by standard methods of parallel electrodes and anti-scatters was also evaluated. Microbiology was examined. The results of SEM and FTIR microscopy images confirmed the presence of graphene oxide sheets, and finally the fabric coated with graphene oxide reduced by sodium hydrosulfite had electrical properties, which varied depending on the concentration of graphene oxide. Graphene oxide coated cotton fabric does not show electrical properties in the presence of other reducing agents. This operation also caused antibacterial properties on the surface of cotton cloth (to prevent the growth of bacteria such as S. aureus and E. coli).

کلیدواژه‌ها [English]

  • cotton fabric
  • Electrical Properties
  • Anti-bacterial properties
  • Infrared absorption spectroscopy (FTIR)
  • graphene oxide
 1. Pumera, M. , Ambrosi,A,. Bonanni, A,. Chng, E. L. K. ,
Poh, H. L. , “Graphene for Electrochemical. Sensing and
Biosensing”, TrAC, Trends in Analytical Chemistry; 29,
954–965, 2010.
2. Bao, L. H. , Li, X. D. , Towards textile energy storage from
cotton t-shirts, Adv. Mater; 24, 3246-3252, 2012.
3. Avila, A. G. , Hinestroza J. P. , Smart textiles - tough cotton, Nat. Nanotechnology; 3, 8, 458-459, 2008.
4. Kołodziejczak-Radzimska, A. , and Jesionowski,T. , Materials, 7, 2833, 2014.
5. Liu, X. , Yang, Y. , Xing, X. , and Wang, Y. , Sensor Actuat
BChem. , 255, 235, 2018.
6. Bhadra,T. K. S. ,Yao,D. ,Kim,N. H. ,Bose, S. ,Lee, J. H.
, Recent advances in graphene based polymer composites,2010.
7. Ruess, G. , Vogt, F. ,“Höchstlamellarer Kohlenstoff aus.
Graphitoxyhydroxyd”, Monatshefte für Chemie; 78, 222-
242 ,1948.
8. Fugectsu, B. , Sano, E. , Ya, H. , Mori, K. , Tanaka,T. ,
Grapheme Oxide as Dyestuffs for the Creation of Electrically Conductive Fabrics Carbon. 48 ,28, 3340, 2010
9. Molina, J. , Fernandez, J. , Rio, A. I. del. , Bonastre, J. ,
Cases, F. , Applied Surface Science, 279, 46,2013.
10. Molina, J. , Fernandez, J. , Lnes, J. C. , A. I. del. , Bonastre,
J. , Cases, F. , Electrochimica Acta. 93, 44, 52, 2013.
11. Sarkar, K. , Das, D. , Chaki, T and Chattopadhyay, S. ,Carbon, 116, 1, 2017.
12. Soldano, C. , Mahmood, A. ; Carbon, 48, 2127, 2010.
13. Javed, K. , Galib, C. M. A. , Yang ,F. , Chen, C. M. , Wang,
C. , Synthetic Metals, 96, 190, 2013.
14. Shateri Khalilabad, M,. Yazdanshenas, M. E. , Cellulose,
20, 2013, 963.
15. Javed, K. , Galib, C. M. A. , Yang ,F. , Chen, C. M. , Wang,
C. , Synthetic Metals,193,41,2014.
16. Zhao, J,. Deng, B,. Lv, M,. Li, J,. Zhang, Y,. Jiang, H,.
Peng, C,. Li, J,. Shi, J,. Huang, Q,. Fan, C,; Advanced
Healthcare Materials, 2, 1259, 2013.
17. Akbarpour, H. , Rashidi, A. , Mirjalili, M. , and Nazari, A.
  , Investigation of the Effects of Graphene Oxide Nanoparticles and Multi-Wall Carbon Nanotubes on Conductivity and Surface Morphology of Polyester-Viscose Fabric,
Journal of Textile and polymers; 7, 2, 2019.
18. Nazari, A,. Davodi Rokn Abadi, A. , Structural Equations
Analysis and Design of Polyimide 6,6 Fabrics Multifunctional Properties Finished with Silver Nanoparticles and
Butane tetra carboxylic acid using Mediatory Property of
Hydrophilicity,2021
19. WS. Hummers, RE. Offeman,. Preparation of Graphitic
Oxide. J Am Chem Soc. 80,6,1339,1958.
20. D. Chandler. , “A New Approach to Water Desalination”,
MIT Tech Talk; 53, 1–4, 2009.
21. Ruess, G. , Vogt, F. ,“Höchstlamellarer Kohlenstoff aus.
Graphitoxyhydroxyd”, Monatshefte für Chemie; 78, 222-
242 ,1948
22. Brodie, B. C. , “On the Atomic Weight of Graphite”, Philosophical Transactions of the Royal Society A,. 149, 249-
259 ,1859.
23. Maier,S,. Verfahren zur, L,. Der, D,. Raphitsaure, G,.
Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. , 80,6,
1481,7,1898.
24. Ruess, G. , Vogt, F. , “Höchstlamellarer Kohlenstoff aus.
Graphitoxyhydroxyd”, Monatshefte für Chemie; 78, 222-
242, 1948.
25. The American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC) Test method 100-2004.
26. Qu, L,. Tian, M,. Hu, X,. Wang, Y,. Zhu, S,. Guo, X,. Han,
G,. Zhang, X,. Sun, K,. Tang, X,; Carbon,80,2014,565.
27. Alimohammadi,F,. Montazer, M,. , Shamei, A,. Rahimi,
M. K,;Iranian Journal Sience and Technology, 25, 212,
265.
28. Nazari, A,. Montazer, M,. Rahimi, M. K,;Iranian Journal
of Polymer Science and Technology, 22,2009,41
29. Ghosh,S,. Ganguly, S,. Das, P,. Kanti Das,T,. Bose, M,.
Singha, N. K,. Das, A. K and Ch. Das N,. ; Fabrication of
Reduced Graphene Oxide/Silver Nanoparticles Decorated
Conductive Cotton Fabric for High Performing Electromagnetic Interference Shielding and Antibacterial Application, Fibers and Polymers; 20, 6, 1161-1171,2019.
30. Shao,Y,. Wang, J,. Wu, H,. Ak Say Ia, Lin, Y,; Grapheme
Based Electrochemical, Sensors and Biosensors: A Review. Electroanalysis, 22,10, 1027, 36, 2010.
31. Nazari, A,. Montazer, M,. Rahimi, M. K,;Iranian Journal
of Polymer Science and Technology, 22, 41, 2009.