The invention provides a graphene oxide dry jet wet spinning method, which is characterized in that: preparation of graphene oxide by modified Hummers method, after washing, preparation of graphene oxide spinning solution is extruded from the spinning capillary, the air layer into the solidifying bath solidifying into colloid fibers after drying after the reduction of prepared graphene fibers. The invention can eliminate the process of screening the graphene layers, convenient for industrialized production, by dry jet wet spinning method, colloidal fiber through the air layer can improve the draw ratio of fiber, improve the orientation of lamellar fiber, improve fiber strength.
【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯干喷湿纺纺丝方法
本专利技术涉及一种新型的制备高性能石墨烯纤维的纺丝方法。
技术介绍
石墨烯自2004年被发现以来,由于其高强度、高比表面积、高导热系数、高电导率的特性,一直是材料领域的研究热点,如何制备结构最接近碳纤维的高性能石墨烯纤维,进而取代碳纤维,一直是一项科研难题,而氧化石墨烯作为石墨烯的化学衍生物,具有液晶特性,因此可以借鉴聚对苯二甲酰对苯二胺液晶纺丝法纺高性能石墨烯纤维。传统的石墨烯纤维的制备方法包括湿法纺丝法、水热法等,水热法是将一定浓度的氧化石墨烯水溶液注入到直径为400微米的毛细管中加热后制备石墨烯纤维,后经高温处理后纤维强度得到提升,但是不利于工业化生产,湿法纺丝的研究较多主要是针对氧化石墨烯片层的筛选、凝固浴的选择、纺丝液浓度的选择等等,但是纺丝原料的制备过程复杂,且纺出的石墨烯纤维强度不高,因此如何纺高性能石墨烯纤维需要新型的纺丝方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题提供一种新型的利用干喷湿纺法纺高强度石墨烯纤维的方法。为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种氧化石墨烯干喷湿纺纺丝方法,其特征在于,包括:采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,经水洗后,配制氧化石墨烯纺丝液,从纺丝毛细管中挤出,经空气层后进入凝固浴凝固成胶体纤维,干燥后经过还原制得石墨烯纤维。优选地,所述的采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯的具体步骤包括:步骤1:将浓硫酸和磷酸按照1:1~100∶1的体积比混合,置于冰浴中,加入1~100重量份的石墨和5~200重量份的高锰酸钾,搅拌,得到混合液;步骤2:将步骤1所得的混合液于40~ ...
【技术保护点】
一种氧化石墨烯干喷湿纺纺丝方法,其特征在于,包括:采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,经水洗后,配制氧化石墨烯纺丝液,从纺丝毛细管中挤出,经空气层后进入凝固浴凝固成胶体纤维,干燥后经过还原制得石墨烯纤维。
【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯干喷湿纺纺丝方法,其特征在于,包括:采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,经水洗后,配制氧化石墨烯纺丝液,从纺丝毛细管中挤出,经空气层后进入凝固浴凝固成胶体纤维,干燥后经过还原制得石墨烯纤维。2.如权利要求1所述的氧化石墨烯干喷湿纺纺丝方法,其特征在于,所述的采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯的具体步骤包括:步骤1:将浓硫酸和磷酸按照1∶1~100∶1的体积比混合,置于冰浴中,加入1~100重量份的石墨和5~200重量份的高锰酸钾,搅拌,得到混合液;步骤2:将步骤1所得的混合液于40~70℃磁力搅拌6~12小时,冷却至室温后,放入冰浴,加入过氧化氢溶液,直到溶液变为亮黄色;步骤3:将步骤2所得的溶液加入去离子水稀释,真空抽滤,去除混合液中的强酸,抽滤所得的固体用盐酸洗涤,然后进行真空抽滤,得到氧化石墨烯。3.如权利要求2所述的氧化石墨烯干喷湿纺纺丝方法,其特征在于,所述的步骤1中的石墨的尺寸为30~1000目。4.如权利要求1所述的氧化石墨烯干喷湿纺纺丝方法,其特征在于,所述的水洗包括:将氧化石墨烯用去离子水洗涤,离心,...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚澜,郑贤宏,俞生海,梅小雪,许昌亮,邱夷平,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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