[发明专利]石墨烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将聚丙烯腈溶解在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌得到前驱体溶液，前驱体溶液中，聚丙烯腈的质量百分比为12％-16％，采用静电纺丝技术将前驱体溶液纺在金属催化剂衬底上，得到聚丙烯腈纳米纤维前驱体；

步骤S2：将金属催化剂衬底上的聚丙烯腈纳米纤维前驱体充分固化，并在非氧化性气体环境中加热至900-1200℃，保持3-20分钟，即可在金属催化剂衬底上得到石墨烯纤维。

2.根据权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，前驱体溶液的搅拌温度为50-80℃，搅拌时间为20-30h。

3.根据权利要求2所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述金属催化剂衬底为Cu箔。

4.根据权利要求3所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，聚丙烯腈纳米纤维前驱体的固化温度范围为：50-80℃，所述固化在干燥箱中进行，固化时间为2-6小时。

5.根据权利要求4所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述非氧化性气体为Ar、H₂、N₂中的一种或多种按照任意比例混合。

6.根据权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括刻蚀的步骤，刻蚀步骤如下：将在金属催化剂衬底上得到的石墨烯纤维，放入刻蚀液中，将金属催化剂衬底刻蚀掉，再用去离子水反复清洗数次，即可转移到任意所需基底上，或捻成石墨烯绳。

7.根据权利要求6所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述刻蚀液为过硫酸钠溶液或三氯化铁溶液。