[发明专利]一种大直径石墨烯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种大直径石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将尺寸为5-50μm的氧化石墨烯粉末溶于溶剂中，搅拌均匀后得到氧化石墨烯纺丝原液；所述氧化石墨烯纺丝原液的浓度为5-30mg/ml。

(2)将所述氧化石墨烯纺丝原液在凝固浴中通过喷丝孔数为2个以上的喷丝板进行纺丝，获得两根以上并行排列的初生丝。

(3)将所述初生丝从凝固浴中一并提出，得到集束的纤维；

(4)将集束后的纤维置于拉伸浴中进行拉伸，最后在卷轴上收丝，得到氧化石墨烯纤维。

(5)将步骤4得到的氧化石墨烯纤维进行还原，得到大直径石墨烯纤维。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤1中所述溶剂为水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、N-甲基吡络烷酮、乙二醇、二甘醇、吡啶、二氧六环、丁酮、异丙醇中的一种或多种按任意比例混合而成。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤2中所述凝固浴为氧化石墨烯的不良溶剂。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述不良溶剂为氢氧化钠的甲醇溶液、氢氧化钠的乙醇溶液、氢氧化钾的甲醇溶液、氢氧化钾的乙醇溶液、氢氧化钠的水溶液、硫酸钠的水溶液、氯化钠的水溶液、氯化钙的水溶液、硝酸钠的水溶液、硝酸钙的水溶液、磷酸钠的水溶液、氯化钾的水溶液、氯化铵的水溶液、氨水、水乙醚、乙醇、丙酮中的一种或多种按任意比例混合而成。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤4中所述拉伸浴为冰醋酸、乙醇、乙二醇、丙酮、氨水、水乙醚、氯化钾、氯化铵等盐溶液中的一种或多种按任意比例混合而成。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤5中的还原为在50-100℃下经化学还原6-24h或在110～3000℃热还原12-48h。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，所述化学还原剂为水合肼、氢碘酸、维生素C或硼氢化钠。