[发明专利]一种石墨烯纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨烯相关物质材料的制备方法技术领域，具体为一种石墨烯纤维的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子构成的单层蜂窝状结构的新材料，是其他维度碳材料的构造基础。石墨烯具有很多独特的性质，如高电子迁移率、高导热系数、良好的弹性和刚度等。 因此，将石墨烯组装为宏观的功能结构如纤维等，是实现石墨烯实际应用的重要途径。

现有的石墨烯纤维制备方法，过于繁琐，整个制备过程中容易出现不良物质干扰石墨烯纤维的优良功能，使其不能够有效的发挥其功能。因此，在此提出一种石墨烯纤维的新型制备方法，已解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯纤维的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯纤维的制备方法，该石墨烯纤维的制备过程中运用到的物质和溶液包括：氧化石墨烯、复合离子溶液、氯乙酸溶液、滤膜、N-二甲基甲酰，石墨烯纤维的制备步骤为：

A取部分氧化石墨烯放置于复合离子溶液内部，利用超声分散，之后分散均匀的进行搅拌；

B将A中得到的氧化石墨烯溶液内添加氯乙酸溶液，并且在70-75℃下进行搅拌，并且搅拌时间保持在1-3小时；

C将B中得到的溶液冷却至室温状态，利用滤膜进行多级过滤，过滤的滤膜内孔直径范围为0.01-0.1mm，之后进行干燥，得到羧基化氧化石墨烯；

D将C中得到的物质进行超声分散在N-二甲基甲酰溶液中，得到的溶液，进行纺丝制得石墨烯纤维。

优选的，所述步骤A中的超声分散时间长度为1-2.5小时。

优选的，所述步骤A中氧化石墨烯和复合离子溶液之间的配合比值为0.3-0.5mg/ml，所述步骤B中，氧化石墨烯溶液和氯乙酸溶液之间的质量比为40-45。

优选的，所述步骤B中搅拌的转速为100-150转/分钟。

优选的，所述步骤D中羧基化氧化石墨烯和N-二甲基甲酰溶液的质量体积比值为0.01-0.02mg/ml。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该石墨烯纤维的制备方法，方法简单，易于工业化，石墨烯纤维导电性能好，同时具有较高的柔性，在能源存储器件、光伏器件、传感器等领域有巨大的应用前景；整个制备过程中不会出现不良物质干扰石墨烯纤维的优良功能，保证石墨烯纤维能够有效的发挥其功能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种技术方案：一种石墨烯纤维的制备方法，该石墨烯纤维的制备过程中运用到的物质和溶液包括：氧化石墨烯、复合离子溶液、氯乙酸溶液、滤膜、N-二甲基甲酰，石墨烯纤维的制备步骤为：

A取部分氧化石墨烯放置于复合离子溶液内部，利用超声分散，之后分散均匀的进行搅拌；

B将A中得到的氧化石墨烯溶液内添加氯乙酸溶液，并且在70-75℃下进行搅拌，并且搅拌时间保持在1-3小时；

C将B中得到的溶液冷却至室温状态，利用滤膜进行多级过滤，过滤的滤膜内孔直径范围为0.01-0.1mm，之后进行干燥，得到羧基化氧化石墨烯；

D将C中得到的物质进行超声分散在N-二甲基甲酰溶液中，得到的溶液，进行纺丝制得石墨烯纤维。

优选的，所述步骤A中的超声分散时间长度为1-2.5小时。