一种石墨烯纤维及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯纤维及制备方法，概括地讲，本发明专利技术是以氧化石墨烯胶体为前驱体，采用水热反应，并经过室温干燥处理，得到一种电导率可控的石墨烯纤维，调控范围为345.58‑443.41S/m。本发明专利技术在于提出了一种通过调控前驱体氧化石墨烯的片层大小，经过一维受限水热组装方法，无需添加还原剂、粘结剂和其它导电材料，即可制得电导率可控、表面呈现规则沟壑图案的石墨烯纤维。该方法制备成本低廉，可重复性好，操作过程简单，杂质引入少。制备出来的石墨烯纤维在能源存储与转化、生物医用、环保和多功能材料等领域具有广阔的应用前景。

A Graphene Fiber and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯纤维及制备方法
：本专利技术涉及一种电导率可控的石墨烯纤维及制备方法，概括地讲，本专利技术是以氧化石墨烯胶体为前驱体，采用水热反应，并经过室温干燥处理，得到直径尺寸均一、表面呈现平行定向性沟壑结构的石墨烯纤维，石墨烯纤维的电导率可以通过改变氧化石墨烯纳米片的横向尺寸调控。
技术介绍
：自从2004年Geim等人用胶带剥离法从热解石墨中首次获得单层石墨烯以来，石墨烯以其独特的二维纳米结构和优异的物理化学以及生物学性质，日益在物理、化学、材料学、生物学等领域引发关注。石墨烯纤维(包括氧化石墨烯纤维或还原氧化石墨烯纤维)是石墨烯基纳米片，通过湿法纺丝技术、薄膜收缩法、受限水热法、模板辅助等方法，无需载体和添加粘结剂的条件下，沿轴向方向自组装排列形成宏观三维结构的新一代结构功能一体化碳基纤维材料；将石墨烯的优良性能转移到石墨烯纤维，以期获得高的电导率等特性。与本征石墨烯纳米片相比，三维结构的石墨烯纤维具有轻质、更易操控的特点，有望拥有单个石墨烯纳米片或传统材料所不具备的特殊性质。目前国内所报道的石墨烯纳米纤维多采用静电纺丝方法制备，也有采用水热合成方法制备还原氧化石墨烯微米纤维的报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯纤维，其特征在于，结合原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱测试、扫描电子显微镜观察和电化学工作站线性伏安扫描法测试，石墨烯纤维直径尺寸分布均一，表面呈现平行定向性沟壑结构，沟壑尺寸和导电性范围可通过改变前躯体氧化石墨烯片层尺寸调控，氧化石墨烯纳米片的厚度为1nm以内，片层大小控制范围为2.12～9.22μm，沟壑尺寸0.81～1.73μm，电导率范围为345.58～443.41S/m。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯纤维，其特征在于，结合原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱测试、扫描电子显微镜观察和电化学工作站线性伏安扫描法测试，石墨烯纤维直径尺寸分布均一，表面呈现平行定向性沟壑结构，沟壑尺寸和导电性范围可通过改变前躯体氧化石墨烯片层尺寸调控，氧化石墨烯纳米片的厚度为1nm以内，片层大小控制范围为2.12～9.22μm，沟壑尺寸0.81～1.73μm，电导率范围为345.58～443.41S/m。2.一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，该发明包括如下步骤：1)采用改进的Hummers方法，制备氧化石墨胶体；2)采用超纯水配置5-12mg/ml的氧化石墨胶体，超声分散，时间为20-100min，得到混...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，刘洋，杨宇民，郑先亮，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22