[发明专利]一种具有空心结构石墨烯纤维的制备工艺

权利要求书

1.一种具有空心结构石墨烯纤维的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配制氧化石墨烯水分散液至设定的质量比浓度；

（2）湿法纺丝：采用 19-26G 同轴针头湿法纺丝；所述的同轴针头包括内管和外管，内管中的液体为芯溶液，芯溶液为乙酸；内管与外管之间的液体为皮溶液，皮溶液为步骤（1）所配制的氧化石墨烯水分散液；所述的芯溶液与皮溶液具有相同或不同的推进速度；

（3）凝固：所使用的凝固浴与芯溶液相同；

（4）烘干：将步骤（3）所得到的经过凝固的具有空心结构的氧化石墨烯纤维长丝烘干；

（5）还原：使用还原溶液对步骤（4）烘干后具有空心结构的氧化石墨烯纤维长丝进行还原处理，得到具有空心结构的石墨烯纤维长丝；

（6）烘干：采用清洗剂清洗具有空心结构的石墨烯纤维长丝中残留的还原溶液，并烘干；

步骤（2）中所使用的同轴针头中内管的内径为 0.24mm，内管的外径为0.45mm，外管的内径为 0.7mm，外管的外径为 1.06mm；

步骤（2）中，湿法纺丝中皮溶液的推进速度为 10ml/h，芯溶液的推进速度为8-12ml/h；

步骤（3）中，凝固时间为 10-30s。

2.如权利要求 1 所述的具有空心结构石墨烯纤维的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中，氧化石墨烯水分散溶液是采用 Hummer 法制备。

3.如权利要求 1 所述的具有空心结构石墨烯纤维的制备工艺，其特征在于，步骤（5）是将具有空心结构的氧化石墨烯纤维长丝放置于 80-90℃氢碘酸溶液中还原处理 8h。

4.如权利要求 1 所述的具有空心结构石墨烯纤维的制备工艺，其特征在于，步骤（4）和步骤（6）中的烘干是采用红外烘干。

5.如权利要求 2 所述的具有空心结构石墨烯纤维的制备工艺，其特征在于，采用Hummer 配制氧化石墨烯水分散液的具体方法如下：按照如下比例，在1000mL 烧瓶中放入250mL 浓硫酸，将 5g 石墨烯粉加入烧杯中，再加入 5g 硝酸钠，并在冰水浴中搅拌 20min内少量多次加入 18g 高锰酸钾，加入高锰酸钾后再继续搅拌20-30min，从冰水浴中取出，常温下搅拌 12 小时；再滴加 15mL30%的双氧水；使用漏斗抽滤，抽滤后依次使用盐酸和去离子水洗涤，抽滤完毕后的产物即为氧化石墨烯，对氧化石墨烯进行冷冻干燥；将干燥后的氧化石墨烯加入去离子水中，使用超声波使得氧化石墨烯均匀分散在水中，达到所设定的固含量。