[发明专利]一种氧化石墨烯纤维及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化石墨烯纤维，其特征在于，所述纤维表面呈紧密排布螺纹状，内部呈现石墨烯层状堆叠结构，每米为1000～5000转，所述纤维直径为66～126μm。

2.一种如权利要求1所述的氧化石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

第一步：利用高锰酸钾氧化剥离石墨法制备得到浓度为2～10mg/mL氧化石墨烯溶液；

其中，所述高锰酸钾氧化剥离石墨法具体为：将石墨粉、浓硫酸、硝酸钠混合，在冰浴、搅拌条件下，加入高锰酸钾，搅拌，升温至35℃，继续搅拌半小时后，加入去离子水，温度调至90℃，搅拌15分钟，再加入去离子水，继续搅拌，自然降温，加入过氧化氢，抽滤得到固体，洗涤离心，即得到所述氧化石墨烯溶液；

第二步：将2～10mg/mL氧化石墨烯溶液在30～35℃的温度下搅拌进行水分蒸发浓缩，使氧化石墨烯溶液的浓度浓缩为15～20mg/mL；

第三步：将15～20mg/mL的浓缩氧化石墨烯溶液灌入注射器，注射器针头内径范围为0.21～0.34mm；

第四步：用第三步的注射器将其中的浓缩氧化石墨烯通过针头连续匀速注入饱和氯化钾甲醇溶液中；在饱和氯化钾甲醇溶液中得到湿的氧化石墨烯水凝胶纤维，直径为0.21～0.34mm；

第五步：将第四步所得氧化石墨烯水凝胶纤维，从饱和氯化钾甲醇溶液中取出，将一端固定，另外一端固定在电机上；启动电机对氧化石墨烯水凝胶纤维进行旋转加工，每米氧化石墨烯纤维加工1000～5000转，加工停止后使所述纤维自然晾干；最终得到经过旋转加工的氧化石墨烯纤维，晾干后直径为66～126μm。

3.一种如权利要求1所述的氧化石墨烯纤维的应用，其特征在于，控制所述纤维周围湿度从20%变化到85%，所述纤维自发高速旋转，最高转速为578～5190转每分钟，所述纤维伸长2.3%～4.7%；控制所述纤维周围湿度从85%变化回到20%时，所述纤维高速回转，最高转速为578～5190转每分钟，长度变回原来的长度；

所述纤维应用在发电机中，所述发电机有磁铁和铜线圈组成，发电机的开路电压为0.5～1mV，短路电流为20～40μA。