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  近年來(lái)，用于火災(zāi)監(jiān)測(cè)的柔性阻燃預(yù)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(zāi)發(fā)生時(shí)難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、可重復(fù)的及時(shí)響應(yīng)。此外，除了靈敏的火接觸式觸發(fā)預(yù)警，在火災(zāi)大面積蔓延前，實(shí)現(xiàn)火焰距離監(jiān)測(cè)的非接觸式報(bào)警仍是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

圖1. 阻燃酪蛋白/MXene復(fù)合材料應(yīng)用于室內(nèi)接觸/非接觸式無(wú)線火災(zāi)預(yù)警演示

  近期，江南大學(xué)付少海教授團(tuán)隊(duì)和香港城市大學(xué)胡金蓮教授課題組合作設(shè)計(jì)了一種MXene基阻燃復(fù)合傳感材料 (CTM)，而且能夠以防火涂層形式應(yīng)用到窗簾等紡織品上，具有優(yōu)異的接觸/非接觸火災(zāi)預(yù)警性能，構(gòu)筑遠(yuǎn)程火災(zāi)監(jiān)測(cè)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(xué)博士生毛彥云。通訊作者為江南大學(xué)青年教師王冬副教授、付少海教授和香港城市大學(xué)胡金蓮教授。該工作得到香江學(xué)者計(jì)劃項(xiàng)目(XJ2021020)、江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20190613)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFC1902105)以及江南大學(xué)生態(tài)紡織技術(shù)國(guó)際聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室(IRLETT)支持。 

圖2. 柔性阻燃酪蛋白/MXene復(fù)合材料的制備流程圖

  傳感器本身的阻燃性能在實(shí)際應(yīng)用中扮演重要角色。CTM復(fù)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(dá)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(fù)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(jī)理

圖4. 酪蛋白/MXene復(fù)合材料的接觸/非接觸火災(zāi)預(yù)警性能和機(jī)理

圖5. 酪蛋白/MXene基織物無(wú)線遙感預(yù)警演示與阻燃性能

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