[发明专利]一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法，其特征在于所述的湿法纺丝制备包括：(1)通过化学官能化和超声处理后形成分散性高的氧化石墨烯纺丝溶液；(2)将形成的氧化石墨烯溶质液晶溶液放入到单轴旋转纺丝管中；(3)将纺丝管中的喷嘴中挤出到单轴流的混凝浴中；(4)通过溶剂交换混凝进行相变；(5)蒸发溶剂固化得到氧化石墨烯纤维；(6)通过化学或热还原得到石墨烯纤维；(7)通过旋转滚筒接受还原后的石墨烯纤维。

2.根据权利要求1所述的一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法，其特征在于所述的氧化石墨烯通过表面接枝处理，采用异氰酸酯、硅烷偶联剂、有机胺、重氮盐和甲苯中的一种或几种混合试剂对氧化石墨烯进行表面功能化处理，得到含有多个端基活性官能团的氧化石墨烯，能满足氧化石墨烯非常均匀的分散在水或醇溶液中。

3.根据权利要求1所述的一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法，其特征在于所述的氧化石墨烯纺丝溶液，由浓度为0.3％～25％质量分数的官能化氧化石墨烯、水、甲醇和乙醇组成。

4.根据权利要求1所述的一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法，其特征在于所述的氧化石墨烯纺丝液以0.05mm/s～10mm/s的速度从纺丝喷口中挤出，并且从单个纺丝喷口挤出的纤维直径为0.1μm～100μm。

5.根据权利要求1所述的一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法，其特征在于所述的凝固浴含有选自氢氧化钾、氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、氯化铁、氯化钙和甲醇中的任意一种或两种以上的物质的水溶液和/或有机溶液，凝固时间满足相变的彻底进行完毕。

6.根据权利要求1所述的一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法，其特征在于所述的固化温度满足得到规定规格的氧化石墨烯纤维。

7.根据权利要求1所述的一种湿法纺丝制备的石墨烯纤维及其制备方法，其特征在于所述的化学或热还原方法为，将固化干燥得到的氧化石墨烯纤维通过水合肼和氢碘酸的化学溶剂进行还原，最后在高温下进行热退化方法得到含碳量高于99％以上的石墨烯纤维。