[00121233]一种石墨烯纤维的制备方法

本发明公开了一种石墨烯纤维的制备方法。该制备方法包括下述步骤： （1）将氧化石墨烯溶液与水溶性还原剂的混合物加入到管状反应器中;所述的水溶性还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、柠檬酸钠、HI、HBr、NaHSO3、Na2S、乙二胺、对苯二胺和对苯二酚中的一种或多种; （2）加热步骤（1）的管状反应器,氧化石墨烯还原组装为含水石墨烯凝胶纤维;所述的加热的温度为60～95℃; （3）将步骤（2）得到的含水石墨烯凝胶纤维干燥,即得石墨烯纤维。本发明的制备方法操作简单,条件温和,原材料成本低;利用本发明所述的方法制备得到的石墨烯纤维,结构均匀,机械性能优异,易功能化。 一种石墨烯纤维的制备方法,其包括下述步骤： （1）将氧化石墨烯溶液与水溶性还原剂的混合物加入到管状反应器中;所述的水溶性还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、柠檬酸钠、HI、HBr、NaHSO3、Na2S、乙二胺、对苯二胺和对苯二酚中的一种或多种;所述的氧化石墨烯溶液通过下述步骤制得：①预氧化：将石墨、浓硫酸和硝酸倒入水中,过滤,烘干;重复上述预氧化过程2～3次,得到预氧化石墨;②热膨胀： 将步骤①的预氧化石墨在400～900℃条件下热膨胀10～30s,得到热膨胀氧化石墨;③将步骤②的热膨胀氧化石墨与浓硫酸、K2S2O8和五氧化二磷的混合物在80～90℃条件下加热,加入水过滤洗涤,干燥,得到预氧化热膨胀石墨;④将步骤③的预氧化热膨胀石墨与浓硫酸在 0～5℃条件下混合,加入高锰酸钾,反应,再加入双氧水,静置,离心洗涤,加入水搅拌即得氧化石墨烯溶液; （2）加热步骤（1）的管状反应器,氧化石墨烯还原组装为含水石墨烯凝胶纤维;所述的加热的温度为60～95℃; （3）将步骤（2）得到的含水石墨烯凝胶纤维干燥,即得石墨烯纤维。 0002.2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤（1）中,混合物加入到管状反应器中后,管状反应器不封口。 0003.3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的混合物中,氧化石墨烯的用量为1 ～10mg/mL混合物。 0004.4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的管状反应器的直径为2.5～18mm,长度为0.01～1m;所述的管状反应器为聚丙烯塑料管、聚氨酯塑料管或硅胶塑料管。 0005.5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的氧化石墨烯与所述的水溶性还原剂的质量比为（1：0.5）～（1：800）。 0006.6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤（2）中,所述的加热的时间为0.5～ 100小时。 0007.7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤（3）中,所述的干燥的温度为10～ 100℃,所述的干燥的时间为2～100小时。 0008.8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的石墨烯纤维的制备方法中,进一步对步骤（3）得到的石墨烯纤维进行后处理;所述的后处理包括下述步骤：将步骤（3）得到的石墨烯纤维在惰性气氛中真空热处理。 0009.9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述的惰性气氛为氮气、氩气和氦气中的一种或多种,所述的热处理的温度为300～800℃,所述的热处理的时间为2～3小时。