[发明专利]多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维及其快速制备方法

权利要求书

1.一种快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：

提供石墨烯-碳纳米管复合纤维；

在所述石墨烯-碳纳米管复合纤维上选定的两个工位之间施加电压，使所述石墨烯-碳纳米管复合纤维在径向和/或长度方向上产生膨胀，形成内部具有三维孔状结构的多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维，其中，所述选定的两个工位分别位于所述石墨烯-碳纳米管复合纤维两端，在所述石墨烯-碳纳米管复合纤维上选定的两个工位之间施加的电压为直流电压，电压值为10V/cm或15V/cm，采用的电压加载时间为5s。

2.根据权利要求1所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：将氧化石墨烯及碳纳米管分散于水中并均匀混合形成氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液，再将所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液注入凝固浴成型，之后经化学还原处理，获得石墨烯-碳纳米管复合纤维。

3.根据权利要求2所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：将氧化石墨烯及碳纳米管分散于水中并均匀混合形成氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液，再将所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液注入凝固浴成型，经洗涤后获得氧化石墨烯-碳纳米管复合纤维，之后依次对所述氧化石墨烯-碳纳米管复合纤维进行化学还原、干燥处理，获得石墨烯-碳纳米管复合纤维。

4.根据权利要求3所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：提供氧化石墨烯水性分散液和碳纳米管水性分散液；以及，将所述氧化石墨烯水性分散液与碳纳米管水性分散液均匀混合，形成氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液。

5.根据权利要求4所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯水性分散液中氧化石墨烯的含量为0.5～30mg/ml。

6.根据权利要求5所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯包括单层石墨烯或少层石墨烯，且其片层的平均尺寸为0.1～100μm。

7.根据权利要求6所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯片层的平均尺寸为0.1～50μm。

8.根据权利要求4所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述碳纳米管水性分散液中的碳纳米管的含量为0.1～10mg/ml。

9.根据权利要求8所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述碳纳米管的长度为1～300μm，壁数为1～30。

10.根据权利要求4所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯水性分散液和/或所述碳纳米管水性分散液还包含分散剂，所述分散剂选自十二烷基硫酸钠和/或十六烷基三甲基溴化铵。

11.根据权利要求4所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：将所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液匀速注入凝固浴中成型，获得氧化石墨烯-碳纳米管复合纤维，之后对所述氧化石墨烯-碳纳米管复合纤维进行化学还原。

12.根据权利要求11所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于包括：将所述氧化石墨烯/碳纳米管水性分散液注入凝固浴时，所采用注射器的喷丝口直径为30μm～2.7mm，注射速度为0.1～10ml/min。

13.根据权利要求2所述的快速制备多孔石墨烯-碳纳米管复合纤维的方法，其特征在于：所述化学还原处理采用的还原剂选自氢碘酸。