[发明专利]一种高性能石墨烯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高性能石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、将改性氧化石墨烯、聚丙烯酸和聚酰胺加入至DMF中，先超声30min，再在室温下搅拌2h，得到纺丝液；

第二步、将纺丝液进行静电纺丝，纺丝完成后，真空干燥，得石墨烯纤维。

2.根据权利要求1所述的一种高性能石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中改性氧化石墨烯、聚丙烯酸、聚酰胺、DMF的质量之比为2:1:2:16。

3.根据权利要求1所述的一种高性能石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，静电纺丝参数：纺丝距离为19-21cm、纺丝电压为14-16kV、溶液流速为0.45-0.55mL/h、时间为2h。

4.根据权利要求1所述的一种高性能石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述改性氧化石墨烯通过如下步骤制备：

S1、将氧化石墨烯与DMF混合后，超声10min，再于搅拌条件下将乙二胺加入到体系中，继续搅拌1h，然后再加入EDC-HCl，将混合液转移至60℃水浴中继续搅拌反应6h，离心分离、并用无水乙醇洗涤3-4次，最后在60℃真空干燥24h，得到中间体1；

S2、将中间体1、三乙胺、4-二甲氨基吡啶和无水甲苯加入到干燥的烧瓶中并在冰浴中搅拌30min，然后采用恒压滴液漏斗将2-溴异丁酰溴缓慢滴入体系，滴完后在室温下搅拌反应24h，离心分离、并依次用甲苯、丙酮和蒸馏水洗涤3次，最后在60℃真空干燥24h，得到中间体2；

S3、将中间体2、CuC1和4,4'-二壬基-2,2'-联吡啶添加到干燥的烧瓶中，抽真空、通N₂循环三次后，在N₂保护下将丙烯酸和DMF加入体系中，在85℃下磁力搅拌反应8h，反应结束后离心分离，并依次用甲醇、四氢呋喃和去离子水洗涤3次，最后在60℃真空干燥24h，得到改性氧化石墨烯。

5.根据权利要求4所述的一种高性能石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1中氧化石墨烯、DMF、乙二胺和EDC-HCl的用量之比为0.2g:100mL:1.2g:10mg。

6.根据权利要求1所述的一种高性能石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中中间体1、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、无水甲苯、2-溴异丁酰溴的用量之比为1g:0.5mL:0.2g:100mL:3mL。

7.根据权利要求1所述的一种高性能石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤S3中中间体2、CuC1、4,4'-二壬基-2,2'-联吡啶、丙烯酸、DMF的用量之比为1g:0.1g:0.3g:3.9g:75mL。