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  近年來，用于火災監(jiān)測的柔性阻燃預警傳感器引起了科研工作者的廣泛興趣。目前的傳感器在火災發(fā)生時難以實現(xiàn)精準、可重復的及時響應。此外，除了靈敏的火接觸式觸發(fā)預警，在火災大面積蔓延前，實現(xiàn)火焰距離監(jiān)測的非接觸式報警仍是一個巨大的挑戰(zhàn)。

圖1. 阻燃酪蛋白/MXene復合材料應用于室內(nèi)接觸/非接觸式無線火災預警演示

  近期，江南大學付少海教授團隊和香港城市大學胡金蓮教授課題組合作設計了一種MXene基阻燃復合傳感材料 (CTM)，而且能夠以防火涂層形式應用到窗簾等紡織品上，具有優(yōu)異的接觸/非接觸火災預警性能，構筑遠程火災監(jiān)測系統(tǒng)。該工作以“Mechanically Flexible and Flame Retardant Polyphenol-bridged Casein/MXene Composite for Fire Proofing Repeatable Contact/Non-contact Fire Monitoring” 為題發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上，文章第一作者是江南大學博士生毛彥云。通訊作者為江南大學青年教師王冬副教授、付少海教授和香港城市大學胡金蓮教授。該工作得到香江學者計劃項目(XJ2021020)、江蘇省自然科學基金項目(BK20190613)、國家重點研發(fā)計劃項目(2018YFC1902105)以及江南大學生態(tài)紡織技術國際聯(lián)合研究實驗室(IRLETT)支持。 

圖2. 柔性阻燃酪蛋白/MXene復合材料的制備流程圖

  傳感器本身的阻燃性能在實際應用中扮演重要角色。CTM復合材料呈現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，最大熱降解溫度和殘?zhí)剂糠謩e高達275.8 °C和62% (圖3a)。另外，由于單寧酸和MXene在氣相和固相協(xié)同阻燃作用(圖3d-e)，CTM復合材料也表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃和抑煙性能，熱釋放速率峰值和煙釋放總量分別降低了89.6%和68.9%(圖3b-c)。 

圖3. 樣品阻燃性能和機理

圖4. 酪蛋白/MXene復合材料的接觸/非接觸火災預警性能和機理

圖5. 酪蛋白/MXene基織物無線遙感預警演示與阻燃性能

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722056418