[发明专利]一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法

权利要求书

1.一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法，其特征在于一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法是按以下步骤进行：

一、石墨烯分散液的制备：

将氧化石墨烯加入水中，得到氧化石墨烯分散液，然后向氧化石墨烯分散液中加入还原剂，超声处理1h～2h，得到石墨烯分散液；

所述的氧化石墨烯与还原剂的质量比为1:(0.3～1)；所述的氧化石墨烯分散液的浓度为1mg/mL～10mg/mL；

所述的还原剂为抗坏血酸、亚硫酸氢钠、乙二胺、水合肼或碘化氢；

二、石墨烯水凝胶在纤维表面的生长：

配制浓度为2mg/mL的多巴胺缓冲液，然后向浓度为2mg/mL的多巴胺缓冲液中加入HCl及TRIS直至pH为8.5，得到处理液，将抽提过的纤维加入到处理液中，浸泡24h，取出后多次用水清洗，室温干燥10h，得到预处理后的纤维，将预处理后的纤维置于超细管状模具中并固定纤维两端，然后将石墨烯分散液注入超细管状模具中，密封，然后在温度为90℃～180℃的条件下，水热还原5h～18h，将水热还原后的纤维水洗涤，得到石墨烯水凝胶负载的纤维；

所述的超细管状模具内径为0.05mm～5mm；

三、石墨烯气凝胶负载纤维的制备：

将石墨烯水凝胶负载的纤维绕卷，干燥生成孔隙结构，得到石墨烯气凝胶负载纤维；

四、复合石墨烯气凝胶负载纤维的制备：

向10mL甲醇中加入0.2g六水合硝酸锌，得到六水合硝酸锌溶液，将石墨烯气凝胶负载纤维加入到六水合硝酸锌溶液中浸泡12h，然后加入浓度为0.04g/mL的二甲基咪唑的甲醇溶液10mL，浸泡12h，取出后洗涤，得到石墨烯气凝胶复合纤维。

2.根据权利要求1所述的一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法，其特征在于步骤二中所述的抽提过的纤维为对PBO纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维或玻璃纤维进行抽提。

3.根据权利要求1所述的一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法，其特征在于步骤三中所述的干燥为室温干燥、超临界干燥、真空干燥或冷冻干燥。

4.根据权利要求1所述的一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法，其特征在于步骤一中将氧化石墨烯加入水中，得到氧化石墨烯分散液，然后向20mL氧化石墨烯分散液中加入100mg还原剂，超声处理2h，得到石墨烯分散液。

5.根据权利要求1所述的一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法，其特征在于步骤一中所述的氧化石墨烯分散液的浓度为5mg/mL。

6.根据权利要求1所述的一种在纤维表面生长复合石墨烯气凝胶的方法，其特征在于步骤三中将石墨烯水凝胶负载的纤维绕卷，然后在温度为-56℃的条件下冷冻2天，得到石墨烯气凝胶负载纤维。