The present invention relates to a graphene/fullerene hybrid fiber and its preparation method and application method. The components of the hybrid fiber are divided into graphene 90-100wt% and fullerene 0-10wt% by mass percentage. The preparation process includes the preparation of graphene oxide, preparation of graphene oxide/fullerene spinning solution, preparation of graphene oxide/fullerene hybrid fiber by wet spinning and reduction of graphene oxide/fullerene. Fullerene hybrid fiber was used as electrode material to make gas-liquid hybrid discharge device and decolorization experiment of dyes. The invention has the advantages of introducing fullerenes into graphene-based fibers to improve the electrocatalytic activity of pure reduced graphene oxide fibers and the decolorization efficiency of dye solution.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯/富勒烯杂化纤维及其制备方法和使用方法
本专利技术属于纺织产品制造
,具体涉及一种石墨烯/富勒烯杂化纤维及其制备方法和使用方法。
技术介绍
随着染料及印染工业的迅速发展,我国每年的染料废水排放量与日俱增,这些带有大量发色基团和显色基团的染料,若不经处理直接排放进入水体,明显降低水体透光率,降低水中溶解氧的含量,加剧水体污染。目前,在染料废水脱色方面,业内人士做出了大量的研究,主要有以下几个处理方法:(1)吸附法;(2)混凝法;(3)氧化还原法;(4)微生物法。这些染料废水脱色的方法目前已经得到了广泛的应用,但是实际处理过程中存在一定的局限性,利用微生物吸附或降解来去除染料,能降解的染料种类有限,而且对于特定染料的废水需要针对性的培养微生物,操作繁复,实际应用中也容易出现处理效果不稳定等问题。传统水处理工艺中采用的吸附、絮凝沉淀、电解及膜分离成本高,而且废水脱色材料稳定性差,使用寿命短、降解产物可能会对环境造成二次污染。实际过程中往往需要多种方法协同使用。石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)蜂窝状点阵结构的碳材料,只包括六角原胞,碳碳键长为0.142nm,厚度为0.334nm,受外力时,碳原子无需重新排列来抵抗外力,这极大提高了结构的稳定性。石墨烯含有大量可自由移动的π电子,可以和苯环等形成强烈的π-π电子堆积作用,被认为是良好的吸附剂和分离材料。对石墨烯进行化学改性可以改变其结构和性能,在一定条件下和其他材料混合形成复合材料体系,表现出优异的电力学性能,这些优异的性能使石墨烯具有广泛的应用范围。其中在染料废水脱色方面研究人员也做了一些尝试, ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯/富勒烯杂化纤维,其特征在于,杂化纤维组分按质量百分比分为石墨烯90~100wt%,富勒烯0~10wt%,所述石墨烯与富勒烯通过氢键作用结合。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯/富勒烯杂化纤维,其特征在于,杂化纤维组分按质量百分比分为石墨烯90~100wt%,富勒烯0~10wt%,所述石墨烯与富勒烯通过氢键作用结合。2.如权利要求1所述的一种石墨烯/富勒烯杂化纤维,其特征在于,所述富勒烯采用碳60。3.一种如权利要求1或2所述的石墨烯/富勒烯杂化纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤;(1)氧化石墨烯的获得;(2)将步骤(1)中得到的氧化石墨烯与富勒烯混合制备氧化石墨烯/富勒烯纺丝液,用旋转粘度计测量氧化石墨烯/富勒烯纺丝液的表观粘度值,检测其可纺性,若其具备可纺性则进行下一个步骤,否则重新制备纺丝液;(3)用步骤(2)中获得的具备可纺性的氧化石墨烯/富勒烯纺丝液进行纺丝制备氧化石墨烯/富勒烯杂化纤维;(4)使用还原剂对步骤(3)得到的氧化石墨烯/富勒烯杂化纤维进行还原得到还原氧化石墨烯/富勒烯杂化纤维。4.如权利要求3所述的一种石墨烯/富勒烯杂化纤维的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中氧化石墨烯采用改进的Hummers法制备,其制备过程为;在搅拌均匀的浓硫酸和硝酸钠溶液中加入2g预氧化的石墨粉,搅拌均匀后加入充分研磨的高锰酸钾反应,升温继续反应一段时间,依次加入去离子水和30%的双氧水反应,静置分层,下层物质酸洗3次,水洗至中性后,经超声、离心得到氧化石墨烯,在80℃条件下...
【专利技术属性】
技术研发人员:马辉,张焕侠,童明琼,吴雯,曹建达,李逸斐,
申请(专利权)人:嘉兴学院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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