一种新型聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维及其制备方法技术
A novel polydopamine coated graphene fiber and its preparation method
The invention discloses a new type of polydopamine coated graphene fiber with high mechanical strength and high conductivity and a preparation method. The fiber comprises: graphene, and the polydopamine derived carbon coating layer coated with the graphene. The polydopamine derived carbon coated graphene fiber has the characteristics of high strength, high conductivity and high toughness, and is expected to have wide application prospects in flexible, portable and wearable electrical devices.
【技术实现步骤摘要】
一种新型聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维及其制备方法
本专利技术属于石墨烯纤维制备
，具体地，涉及一种新型高机械强度高导电性聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子构成的二维单层蜂窝状的碳原子的新材料，具有目前世界上最薄的厚度、最坚硬的硬度，并且本身具有的优异电学性能、热学性能、超高的机械强度、大的比表面积、高度的柔顺性等，可望广泛应用于电池、超级电容器、传感器、驱动器等电子器件中，具有极其广泛的应用价值与应用前景，因此一经发现便引起人们的广泛研究兴趣。然而，要实现其进一步的实际应用，在保留其性能的基础上对纳米尺度的石墨烯进行宏观尺度的组装是一个必须的步骤。在各种组装体中，石墨烯基纤维因其更优的机械强度与电导率，在柔性、便携式、可穿戴器件中展现了广泛的应用前景，引起人们的广泛关注与研究兴趣。迄今为止，为了分别提高石墨烯基纤维材料的机械强度和电导性，研究人员已经进行了大量的研究工作，并取得了一定的研究进展(Nat.Commun.2011，2，571；Nat.Commun.2014，5，3754；Nat.Nanotech.2014，9，...
【技术保护点】
一种新型的高机械强度、高导电性的聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维，所述纤维包括：石墨烯；以及包覆所述石墨烯的聚多巴胺衍生碳包覆层。
【技术特征摘要】
1.一种新型的高机械强度、高导电性的聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维，所述纤维包括：石墨烯；以及包覆所述石墨烯的聚多巴胺衍生碳包覆层。2.根据权利要求1所述的石墨烯纤维，其中所述聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维具有10-1000mm的长度，并且具有10-300μm的厚度或直径。3.根据权利要求1所述的石墨烯纤维，其中所述石墨烯纤维呈现类洋葱结构，二维层状聚多巴胺基包覆的石墨烯纳米片沿轴向排列、紧密堆积、石墨烯片呈褶皱状，相邻聚多巴胺基包覆的石墨烯纳米片间有部分“交联”、搭接。4.根据权利要求1所述的石墨烯纤维，其中所述聚多巴胺衍生碳包覆石墨烯纤维具有660-780MPa的拉伸强度、5-14MJm-3的韧性，并且具有570-663Sm-1的电导性。5.一种制备权利要求1-4中任一项所述的高机械强度、高导电性的聚多巴胺基包覆的石墨烯纤维的方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1：在缓冲剂的存在下，在弱碱性的条件下，通过直接在氧化石墨烯表面原位引入聚多巴胺衍生碳包覆层，以制备出作为组装单元的聚多巴胺包覆氧化石墨烯；步骤S2：将所述聚多巴胺衍生碳包覆氧化石墨烯组装单元进行一维限域自组装，获得未退火聚多巴胺包覆石墨烯纤维；以及步骤S3：将所获得的聚多巴胺包覆石墨烯纤维在两端固定的情况下，进行退火处理。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中所述方法包括以下操作步骤：所述步骤S1：向浓度为0.5-2mg/ml的氧化石墨烯溶液中，加入1-3mg/ml缓冲剂，搅拌至完全溶解，用0.02-0.5...
【专利技术属性】
技术研发人员：俞书宏，马涛，从怀萍，苏廷玉，高怀岭，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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