[发明专利]石墨烯纤维及其制备方法、设备

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：

获得氧化石墨烯纺丝液；

将所述氧化石墨烯纺丝液附着于芯线上，固化后得到氧化石墨烯复合纤维；以及

还原所述氧化石墨烯复合纤维并去除芯线，得到所述石墨烯纤维。

2.如权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，获得氧化石墨烯纺丝液的步骤包括：

将氧化石墨烯水溶液的浓度调至30～50mg/ml，得到所述氧化石墨烯纺丝液。

3.如权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述芯线为可溶解的芯线。

4.如权利要求3所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述芯线为蚕丝线、羊毛线、兔毛线或蛛丝。

5.如权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，固化后得到氧化石墨烯复合纤维的步骤包括：

在温度为150～300℃的条件下，对附着有所述氧化石墨烯纺丝液的芯线进行加热固化，得到氧化石墨烯复合纤维。

6.如权利要求1所述的石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，还原所述氧化石墨烯复合纤维并去除芯线的步骤包括：

将氧化石墨烯复合纤维在浸于氢碘酸中，并在温度为60～90℃条件下，还原4～10h，并去除芯线。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的方法制备的石墨烯纤维，其特征在于，所述石墨烯纤维具有沿其轴向延伸的孔。

8.一种制备如权利要求1～6任一项所述的氧化石墨烯复合纤维的设备，其特征在于，包括：

加热装置，包括具有纺丝甬道的壳体以及与壳体相连接的加热机构；

同轴纺丝机构，其内具有第一纺丝腔以及套设于该第一纺丝腔外的第二纺丝腔，所述第一纺丝腔与第二纺丝腔均与所述纺丝甬道相连通；

其中，所述芯线能够通过所述第一纺丝腔进入所述纺丝甬道，所述氧化石墨烯纺丝液通过第二纺丝腔进入所述纺丝甬道并附着于所述芯线上，所述加热装置能够加热附着有所述氧化石墨烯纺丝液的芯线，以形成所述氧化石墨烯复合纤维。

9.如权利要求8所述的制备氧化石墨烯复合纤维的设备，其特征在于，所述加热机构包括相连接加热器以及加热喷头，所述加热喷头与所述纺丝甬道相连通，所述加热器能够产生热气并使该热气通过所述加热喷头进入纺丝甬道内。

10.如权利要求8所述的制备氧化石墨烯复合纤维的设备，其特征在于，所述同轴纺丝机构为同轴纺丝针头。