碳纳米管/石墨烯复合纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳纳米管/石墨烯复合纤维及其制备方法，该制备方法包括：将具有含氧官能团的碳纳米管与石墨烯在溶液相中配制得到纺丝液；通过湿法纺丝工艺将所述纺丝液注入凝固浴中形成凝胶纤维；以及对所述凝胶纤维进行后处理，得到碳纳米管/石墨烯复合纤维。本发明专利技术所制备的碳纳米管/石墨烯复合纤维结构致密，具有优异的柔韧性和良好的导电、导热性，在高温下可稳定存在，在智能穿戴、电磁屏蔽、能源储存与转换等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
碳纳米管/石墨烯复合纤维及其制备方法
本专利技术涉及石墨烯材料领域，特别涉及一种碳纳米管/石墨烯复合纤维及其制备方法。
技术介绍
石墨烯纤维凭借其在一维方向优异的导电、导热、轻质、高力学强度等特点，同时易于与已有的纺织技术相结合，在智能织物、可穿戴器件等领域有着广泛的应用前景。在湿法纺丝的过程中，作为构成石墨烯纤维的结构基元，石墨烯片层一般需配置成液晶相，经过管道收束、拉伸等一系列繁杂的处理步骤促进石墨烯在沿轴向取向排列，以保证石墨烯在一维方向更好的发挥其本征特性。在纺丝的过程中加入少量的碳纳米管，在碳纳米管的诱导下，石墨烯片层更易于在轴向方向取向排列；同时，加入的碳纳米管搭接在石墨烯片层之间也可进一步降低石墨烯片层之间的接触电阻。目前，制备碳纳米管/石墨烯复合纤维的方法包括在制备的石墨烯表面原位生长碳纳米管和利用石墨烯与碳纳米管混合纺丝两种方法等。CN110158308A公开了在湿法纺丝制备石墨烯纤维后，利用凝固浴中的催化离子催化纤维表面碳纳米管的生长，但这种方法制备的复合纤维在纺丝过程中石墨烯片层取向度有限，且碳纳米管至存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管/石墨烯复合纤维的制备方法，其特征在于，包括：/n将具有含氧官能团的碳纳米管与石墨烯混合在溶液相中配制得到纺丝液；/n通过湿法纺丝工艺将所述纺丝液注入凝固浴中形成凝胶纤维；以及/n对所述凝胶纤维进行后处理，得到碳纳米管/石墨烯复合纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管/石墨烯复合纤维的制备方法，其特征在于，包括：
将具有含氧官能团的碳纳米管与石墨烯混合在溶液相中配制得到纺丝液；
通过湿法纺丝工艺将所述纺丝液注入凝固浴中形成凝胶纤维；以及
对所述凝胶纤维进行后处理，得到碳纳米管/石墨烯复合纤维。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述具有含氧官能团的碳纳米管选自羟基化碳纳米管、羧化碳纳米管、磺化的碳纳米管中的一种或多种，所述石墨烯选自液相剥离得到的石墨烯粉体，还原的氧化石墨烯，化学气相沉积制备的石墨烯薄膜、石墨烯粉体、垂直石墨烯阵列中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述具有含氧官能团的碳纳米管与所述石墨烯的质量比为1:1-1:100。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括向所述溶液相中加入质量分数为0.1％-10％的氯磺酸、发烟硫酸或透明质酸中的一种或多种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠范，程熠，李隽良，王坤，陈珂，
申请(专利权)人：北京石墨烯研究院，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11