一种螺旋结构石墨烯纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种螺旋结构石墨烯纤维及其制备方法和应用，解决了现有技术中石墨烯纤维断裂应变能力低等问题。所述方法是按照下述方式进行的：步骤(1)，将氧化石墨烯分散液平摊在基底上，自然干燥后，得到氧化石墨烯薄膜；步骤(2)，将氧化石墨烯薄膜裁剪为氧化石墨烯条带；步骤(3)，将氧化石墨烯条带用水汽润湿后纺织成直的纤维，然后过扭形成氧化石墨烯螺旋纤维；步骤(4)，将氧化石墨烯螺旋纤维浸入氢碘酸中还原，并经去离子水反复清洗后干燥，得到螺旋结构石墨烯纤维。本发明专利技术制备的螺旋结构石墨烯纤维，结构稳定，具有很好的抗拉性能，不仅有良好的电学性能、力学性能，而且表现出热敏性能，并且制备方法简单，工艺新颖独特。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种螺旋结构石墨烯纤维，特别涉及螺旋结构石墨烯纤维的制备方法和应用，属于纳米材料制备

技术介绍
石墨烯作为备受期望的新潜力材料，具有很多优异的特性。在二维纳米材料的行列中，石墨烯的强度、硬度、导电率、导热率都比较优异。石墨烯的超薄超轻特性、高透光性、选择渗透特性、可弯曲性能使其成为触屏膜、保护膜、渗透膜、可穿戴设备的首选材料。基于石墨烯的超级电容器其极限储能密度比现有材料高出1～4倍，这得益于石墨烯高的比表面积、超轻的质量和优越的导电性。将石墨烯加入各种塑形基体，能够制备出具有很好导电、导热、可加工、耐损伤的特殊材料，在集成电路、散热片、高韧性容器等方面有应用潜力。石墨烯独特的晶格结构使其比其他二维材料具备室温下最长平均自由程、更高载流子迁移率，此外还具有独特的隧道效应。集力、热、光、电各种特性于一身的石墨烯被赋予“万能材料”的称号，具有广阔的应用开发市场，在光电产品领域、微电器件、能源
、生物医药领域、传感器领域都具有开拓的空间。目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋结构石墨烯纤维的制备方法，其特征在于是按照下述方式进行的：步骤(1)，将浓度为15～25mg/mL的氧化石墨烯分散液平摊在基底上，自然干燥后，得到面积为500‑1000cm2、厚度为1～3μm的氧化石墨烯薄膜；步骤(2)，将氧化石墨烯薄膜裁剪为边缘平滑、宽度为2‑10mm的氧化石墨烯条带；步骤(3)，将氧化石墨烯条带用水汽润湿后纺织成直的纤维，然后过扭形成氧化石墨烯螺旋纤维；步骤(4)，将氧化石墨烯螺旋纤维浸入浓度为30～40％氢碘酸中，在85～95℃保持10～14小时，并经去离子水反复清洗后在35～45℃真空干燥5～7小时，得到螺旋结构石墨烯纤维。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋结构石墨烯纤维的制备方法，其特征在于是按照下述方式进行
的：步骤(1)，将浓度为15～25mg/mL的氧化石墨烯分散液平摊在基底上，自
然干燥后，得到面积为500-1000cm2、厚度为1～3μm的氧化石墨烯薄膜；
步骤(2)，将氧化石墨烯薄膜裁剪为边缘平滑、宽度为2-10mm的氧化石墨
烯条带；
步骤(3)，将氧化石墨烯条带用水汽润湿后纺织成直的纤维，然后过扭形
成氧化石墨烯螺旋纤维；
步骤(4)，将氧化石墨烯螺旋纤维浸入浓度为30～40％氢碘酸中，在85～95℃
保持10～14小时，并经去离子水反复清洗后在35～45℃真空干燥5～7小时，得到
螺旋结构石墨烯纤维。
2.根据权利要求1所述的螺旋结构石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：
步骤(1)，将浓度为20mg/mL的氧化石墨烯分散液平摊在基底上，自然干
燥后，得到面积为500-1000cm2、厚度为1～3μm的氧化石墨烯薄膜；
步骤(2)，将氧化石墨烯薄膜裁剪为边缘平滑、宽度为2-6mm的氧化石...

【专利技术属性】
技术研发人员：上媛媛，花春飞，李淑荟，王颖，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41