[发明专利]一种自捻石墨烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种自捻石墨烯纤维，其特征在于：使用氧化石墨烯溶液，通过干法纺丝的方式制备氧化石墨烯纤维，纺丝时通过热空气加捻使氧化石墨烯纤维具备捻度，然后还原氧化石墨烯纤维即得所述自捻石墨烯纤维。

2.一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)将氧化石墨烯纺丝液，加入到纺丝容器中，使氧化石墨烯纺丝液按照一定速度通过纺丝孔，纺制到纺丝甬道中用一定流速的空气干燥加捻，制得自捻氧化石墨烯纤维；

步骤(2)将所述干燥规整的自捻氧化石墨烯纤维经过化学还原或物理还原制得自捻石墨烯纤维；

其中，步骤(1)中空气流的流向与纺丝孔轴向的夹角为大于0°且小于90°。

3.根据权利要求2所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中氧化石墨烯通过改进Hummers法制得，该方法采用的氧化剂为一种自捻石墨烯纤维锰酸钾、硝酸钠、浓硫酸或磷酸中的一种或者多种。

4.根据权利要求2所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)氧化石墨烯纺丝液由浓度为5-30mg/ml的氧化石墨烯溶液，在20-100℃下搅拌1-24h，搅拌的速度为300-1000r/min。

5.根据权利要求5所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨溶液的溶剂为水、乙醇或甲醇中的一种或者几种。

6.根据权利要求2所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中纺丝孔的内径为0.1-5mm。

7.根据权利要求2所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中纺丝速度为0.1ml/h-10ml/min。

8.根据权利要求2所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中化学还原过程为：自捻氧化石墨烯纤维以氢碘酸为还原剂，在一定温度下还原一段时间，再经洗涤、干燥，即制得自捻石墨烯纤维。

9.根据权利要求2所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中物理还原过程为：在惰性气体的保护下，在800-1200℃条件下还原一段时间，即制得自捻石墨烯纤维。

10.根据权利要求9所述的一种自捻石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为：氮气或氩气中一种或两种。