[发明专利]一种利用微流控技术可控制备石墨烯纤维的方法有效
| 申请号： | 201910849568.3 | 申请日： | 2019-09-09 |
| 公开（公告）号： | CN110512311B | 公开（公告）日： | 2022-12-30 |
| 发明（设计）人： | 张克勤;尹菲;胡建臣 | 申请（专利权）人： | 苏州大学 |
| 主分类号： | D01F9/12 | 分类号： | D01F9/12;D01F9/32;D01F11/12 |
| 代理公司： | 苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙) 32257 | 代理人： | 冯瑞 |
| 地址： | 215168 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 利用 微流控 技术 可控 制备 石墨 纤维 方法 | ||
1.一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用微流控芯片对氧化石墨烯水溶液进行微流控纺丝，得到氧化石墨烯纤维；所述微流控芯片包括内相通道和外相通道，所述内相通道用于容置所述氧化石墨烯水溶液，所述外相通道用于容置凝固液，所述内相通道设有内相通道出口，所述内相通道通过内相通道出口与外相通道流体连通；所述内相通道的内径与内相通道出口的内径比为3:1-2；所述内相通道的内径与外相通道的内径比为3:4-5；所述氧化石墨烯水溶液的流速为3-4mL/h，所述凝固液的流速为18-20mL/h；
微流控纺丝方法如下：
将所述氧化石墨烯水溶液和凝固液分别通入所述内相通道和外相通道，所述氧化石墨烯水溶液经由内相通道出口流入外相通道，在凝固液的作用下凝固，得到所述氧化石墨烯纤维；其中，氧化石墨烯水溶液和凝固液的流速之比为1:4-6；
(2)将所述氧化石墨烯纤维在还原剂的作用下发生反应，反应温度为90℃，得到所述石墨烯纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述内相通道的内径为150μm以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述内相通道的内径为600μm，内相通道出口的内径为200-400μm，外相通道的内径为800μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为10-20mg/mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述凝固液为氯化钙的水-乙醇溶液。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)之前，还包括将外相通道流出的氧化石墨烯纤维在凝固液中浸泡30min，然后清洗并在25-60℃下干燥的步骤。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述还原剂为氢碘酸、维生素C、肼或其衍生物、还原性糖或硼氢化钠。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述石墨烯纤维单根的直径为20-100μm。
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