一种制备高伸长率石墨烯纤维的方法技术

本发明专利技术公开了一种高效制备高断裂伸长率的石墨烯纤维的方法。该方法如下：氧化石墨烯纺丝液通过纺丝喷头喷入凝固浴，得到初生的氧化石墨烯纤维，接着继续通过拉伸浴，待纤维充分塑化后对纤维进行充分的拉伸，之后再将纤维在凝固浴进行“负拉伸”，收集纤维，烘箱热定型，经过化学还原和高温热处理后得到高断裂伸长率的石墨烯纤维。本发明专利技术是一种制备高断裂伸长率的石墨烯纤维的方法，过程简单可控，用于制备具有规则褶皱的高断裂伸长率的石墨烯纤维。

【技术实现步骤摘要】
一种制备高伸长率石墨烯纤维的方法
本专利技术涉及纳米材料领域，特别是一种增韧石墨烯纤维的方法，属于在现有石墨烯纤维的基础上，通过调节纤维褶皱提升纤维力学性能的方法。
技术介绍
2004年，英国曼彻斯特大学A.K.Geim教授课题组运用机械剥离法成功制备石墨烯。从结构上说，石墨烯(Graphene)是紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的sp2杂化单层碳原子晶体，层内碳原子以共价键的形式连接，具有超高的强度(120GPa)，因此以石墨烯作为源头材料构建特定结构的碳基材料，从而实现碳质功能材料纳米结构的设计和可控以及宏量地制备已经逐渐引起全球科学家的关注。氧化石墨烯作为石墨烯的重要衍生物，因其易于宏量制备以及独特的溶液加工性，引起了工业界的关注。2011年Xu等报道了以氧化石墨烯液晶为基础，成功制备了氧化石墨烯纤维。近年来，通过设计取向结构，石墨烯纤维的强度逐渐提升，但其断裂伸长率始终很低，是典型的脆性材料。为拓展石墨烯纤维的应用，如智能织物等对纤维伸长率有很高要求的领域，迫切需要研制高伸长率的石墨烯纤维材料。目前来看，现有的制备石墨烯纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备高伸长率石墨烯纤维的方法，其特征在于，包括如下过程：/n(1)将氧化石墨烯的纺丝液挤入凝固浴，得到初生的氧化石墨烯纤维；/n(2)将初生的氧化石墨烯纤维，继续牵引入拉伸浴中，使得氧化石墨烯的层间距达到1.1-1.8nm；然后对纤维进行拉伸，拉伸率为30％，维持拉伸时间3-5s；所述拉伸浴为乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸、乙酸乙酯、甲醇、水、丙三醇、丙二醇、乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、盐酸、有机胺等或其混合溶剂；/n(3)将拉伸1.3倍后的纤维牵引入新的凝固浴，调节前后收丝机转速比使得拉伸倍数小于1，实现“负拉伸”；/n(4)将“负拉伸”后的氧化石墨烯纤维进行热定型，经化学还原和...

【技术特征摘要】
20210508 CN 20211050245491.一种制备高伸长率石墨烯纤维的方法，其特征在于，包括如下过程：
(1)将氧化石墨烯的纺丝液挤入凝固浴，得到初生的氧化石墨烯纤维；
(2)将初生的氧化石墨烯纤维，继续牵引入拉伸浴中，使得氧化石墨烯的层间距达到1.1-1.8nm；然后对纤维进行拉伸，拉伸率为30％，维持拉伸时间3-5s；所述拉伸浴为乙醇、丙酮、异丙醇、乙酸、乙酸乙酯、甲醇、水、丙三醇、丙二醇、乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、盐酸、有机胺等或其混合溶剂；
(3)将拉伸1.3倍后的纤维牵引入新的凝固浴，调节前后收丝机转速比使得拉伸倍数小于1，实现“负拉伸”；
(4)将“负拉伸”后的氧化石墨烯纤维进行热定型，经化学还原和热处理得到石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，王子秋，许震，李鹏，
申请(专利权)人：浙江大学，杭州高烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33