一种柔性石墨烯纤维及其连续化制备方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性石墨烯纤维及其连续化制备方法，该方法是将具有宏观和微观褶皱的氧化石墨烯带(断裂伸长率为20‑50％，强度为20‑200MPa)经加捻得到连续的柔性氧化石墨烯纤维，进一步经还原得到柔性石墨烯纤维；其兼具良好的力学强度和优异的柔性，同时具有很好的导电性能和导热性能；其断裂伸长率为10‑100％，强度为30‑150MPa，导电率为2×10

Flexible graphene fiber and continuous preparation method thereof

The invention discloses a flexible graphite fiber and its continuous preparation method, the method of graphene oxide with macro and micro fold belt (elongation is 20 50%, strength 20 200MPa) flexible graphene oxide fiber obtained by twisting into one step, obtained by reduction of flexible graphite ene fiber; it has good mechanical strength and excellent flexibility, but also has good electrical conductivity and thermal conductivity; the elongation is 10 100%, strength is 30 150MPa, conductivity of 2 x 10

【技术实现步骤摘要】
一种柔性石墨烯纤维及其连续化制备方法
本专利技术涉及纳米材料制备领域，特别是一种柔性石墨烯纤维及其连续化制备方法。
技术介绍
石墨烯是由单原子层构成的二维晶体材料，其有优异的电学性能(室温下电子迁移率可达2×105cm2/Vs)，突出的导热性能5000W/(MK)，超常的比表面积(2630M2/g)，其杨氏模量(1100GPa)和断裂强度(125GPa)等，使得其应用前景十分广阔。2011年首次报道了石墨烯纤维的制备以来(Nat.Commun.2011,2,571)，石墨烯纤维的制备及其功能化已成为当前的研究热点。虽然目前已有制备得到的石墨烯纤维，但是报道的石墨烯纤维的柔性较差，2016年报道了强度最强达到2.2GPa的石墨烯纤维(Adv.Mater.2016,28,6449)，但其拉伸断裂伸长率不到1％，显示了非常差的柔性，几乎无法满足纤维编织的要求。与现有报道的加捻而成的纯石墨烯纤维对比，专利(申请号：201510000105.1)主要是基于CVD法在铜箔催化下高温负载石墨烯薄膜，经分离加捻得到石墨烯纤维；专利(申请号：201510000113.6)主要是将氧化石墨烯薄膜分切，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性石墨烯纤维，其特征在于，所述柔性石墨烯纤维由氧化石墨烯带经加捻成柔性氧化石墨烯纤维，进一步经还原后得到；所述氧化石墨烯带由褶皱的氧化石墨烯片相互搭接而成，结晶度低于60％。

【技术特征摘要】
1.一种柔性石墨烯纤维，其特征在于，所述柔性石墨烯纤维由氧化石墨烯带经加捻成柔性氧化石墨烯纤维，进一步经还原后得到；所述氧化石墨烯带由褶皱的氧化石墨烯片相互搭接而成，结晶度低于60％。2.一种柔性石墨烯纤维的连续化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化石墨烯溶于极性溶剂中，得到氧化石墨烯液晶溶液，浓度为1-30mg/mL。(2)氧化石墨烯液晶溶液通过矩形的纺丝模头挤出，经过不良溶剂凝固浴凝固形成自支撑的氧化石墨烯凝胶带。(3)经干燥辊轴收集、干燥，得到连续的多褶皱氧化石墨烯带。(4)将连续氧化石墨烯带经加捻装置加捻，还原后得到柔性石墨烯纤维。3.如权利要求2中所述的方法，其特征在于：步骤1中，所述极性溶剂选自：N,N-二甲基甲酰胺，水，N-甲基吡咯烷酮，二甲亚砜，N,N-二甲基乙酰胺等中的一种或者多种按任意配比混合而成。4.如权利要求2中所述的方法，其特征在于：步骤2中，不良溶剂凝固浴选自：乙酸乙酯，二氯甲烷，烷烃类，甲醇，乙醇，正丁醇，乙二醇，丙二醇，丙三醇，异丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，许震，肖友华，
申请(专利权)人：杭州高烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33