The present invention provides a method for preparing graphene-modified conductive synthetic fibers, which includes combining graphene oxide with synthetic fibers by surface modification in graphene oxide solution to obtain graphene oxide-modified synthetic fibers, and reducing the graphene oxide-modified synthetic fibers in sulfite solution at temperatures of 50 to 100 degrees Celsius to obtain the graphene oxide-modified synthetic fibers. Graphene modified conductive synthetic fibers. The resistance of graphene modified conductive synthetic fibers obtained is 1 x 10.
【技术实现步骤摘要】
石墨烯改性导电合成纤维及其制备方法和用途
本专利技术涉及改性导电纤维、其制备方法和用途,具体地,涉及石墨烯改性导电合成纤维、其制备方法和用途。
技术介绍
石墨烯是由sp2杂化的碳原子以蜂窝状六角结构紧密排列而形成的二维单原子层片状晶体材料。特殊的纳米结构使其具有优异的强度、导电、导热等特性,因此在复合材料、智能材料、电子器件、能量储存和药物载体等领域表现出巨大的应用潜能。同时由于石墨烯具有超薄柔性结构和优异的性能特性,其在纺织纤维材料领域中的应用也日益广泛,例如纯石墨烯纤维、石墨烯复合纤维、石墨烯涂层纤维及纺织品等。目前,将石墨烯应用于导电纤维的方法主要有以下两种:一种为常规纤维表面涂覆石墨烯导电材料;另一种为将石墨烯与纤维原料共混纺丝制成导电纤维。涂覆法制备的纤维导电性能优异,但耐水洗性及耐久性不够理想,而共混纺丝法则存在纺丝过程中团聚、纺丝不顺利等问题。近年来,通过还原氧化石墨烯改性纤维来制备导电纤维也日益获得了人们的关注。氧化石墨烯的还原方法主要有化学还原法、热还原法和电化学还原法,其中化学还原法成本低、产量大,备受研究人员青睐。目前,较为有效的还原剂有肼类、NaBH4和HI等,利用这些还原剂制得的还原氧化石墨烯(rGO)C/O能达到10左右、甚至12以上。然而,这些试剂往往具有较强的毒性或腐蚀性,对工作人员的健康和周围环境存在严重威胁。为此,人们曾尝试利用抗坏血酸、壳聚糖作为还原剂对氧化石墨烯进行还原,但发现这些还原剂在较长的反应时间下也难以获得较好的还原效果。因此,本领域迫切需要一种无毒、高效、节能的还原方法,以便获得耐水洗性和导电性能良好的石墨 ...
【技术保护点】
1.制备石墨烯改性导电合成纤维的方法,包括:在氧化石墨烯溶液中通过表面改性方式使氧化石墨烯与合成纤维结合以获得氧化石墨烯改性合成纤维;以及在亚磺酸化合物水溶液中、于50℃至100℃的温度下还原所述氧化石墨烯改性合成纤维,以获得石墨烯改性导电合成纤维。
【技术特征摘要】
1.制备石墨烯改性导电合成纤维的方法,包括:在氧化石墨烯溶液中通过表面改性方式使氧化石墨烯与合成纤维结合以获得氧化石墨烯改性合成纤维;以及在亚磺酸化合物水溶液中、于50℃至100℃的温度下还原所述氧化石墨烯改性合成纤维,以获得石墨烯改性导电合成纤维。2.如权利要求1所述的方法,其中所述氧化石墨烯的粒径为选自以下组成的组中的任一项:0.1μm至7.0μm、0.2μm至6.5μm、0.3μm至6.0μm、0.4μm至5.5μm、0.5μm至5.0μm、0.6μm至4.5μm、0.8μm至4.0μm、1.0μm至3.5μm、1.2μm至3.0μm、1.5μm至2.5μm、1.8μm至2.0μm。3.如权利要求1所述的方法,其中所述合成纤维为选自以下组成的组中的一种或多种:聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚氨酯纤维、聚氯乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚芳纤维纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或其组合。4.如权利要求1所述的方法,其中所述亚磺酸化合物为选自以下组成的组中的一种或多种:烷基亚磺酸,例如羟甲基亚磺酸、3-甲基亚磺酸、2-羟基-2-亚磺酸基乙酸、三氟甲基亚磺酸、1-羟乙基亚磺酸、1-羟丙基亚磺酸、1-羟丁基亚磺酸、1-羟基-1-甲基乙基亚磺酸、1-羟基-1-乙基丙基亚磺酸、1-羟基-1-甲基丙基亚磺酸或1-羟基-1-甲基戊基亚磺酸,或其盐;芳基亚磺酸,例如,3-硝基苯亚磺酸、4-氯苯亚磺酸、4-氰基苯亚磺酸、4-乙氧基羰基苯亚磺酸、4-三氟甲基苯亚磺酸、3-三氟甲基苯亚磺酸、1-蒽醌亚磺酸、1-萘亚磺酸、2-萘亚磺酸、苯基亚磺酸、对甲氧基苯基亚磺酸、对甲基苯基亚磺酸、对氯苯基...
【专利技术属性】
技术研发人员:曲丽君,朱士凤,赵洪涛,田明伟,赵银桃,张宪胜,郭肖青,
申请(专利权)人:青岛大学,南京同君碳素新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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