[發明專利]一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法

在審

• 申請號: 201810631311.6
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108425239A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 胡楨;于龍;盧飛;張乾;李振奮;黃玉東
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M15/37;D06M15/61;D06M11/83;D06M11/79;D06M11/46;D06M11/45;D06M11/77;C01B32/194
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

1.一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法，其特征在于一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法是按以下步驟進行：

一、石墨烯分散液的制備：

將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還原劑，超聲處理1h～2h，得到石墨烯分散液；

所述的氧化石墨烯與還原劑的質量比為1:(0.3～1)；所述的氧化石墨烯分散液的濃度為1mg/mL～10mg/mL；

所述的還原劑為抗壞血酸、亞硫酸氫鈉、乙二胺、水合肼或碘化氫；

二、石墨烯水凝膠在纖維表面的生長：

配制濃度為2mg/mL的多巴胺緩沖液，然后向濃度為2mg/mL的多巴胺緩沖液中加入HCl及TRIS直至pH為8.5，得到處理液，將抽提過的纖維加入到處理液中，浸泡24h，取出后多次用水清洗，室溫干燥10h，得到預處理后的纖維，將預處理后的纖維置于超細管狀模具中并固定纖維兩端，然后將石墨烯分散液注入超細管狀模具中，密封，然后在溫度為90℃～180℃的條件下，水熱還原5h～18h，將水熱還原后的纖維水洗滌，得到石墨烯水凝膠負載的纖維；

所述的超細管狀模具內徑為0.05mm～5mm；

三、石墨烯氣凝膠負載纖維的制備：

將石墨烯水凝膠負載的纖維繞卷，干燥生成孔隙結構，得到石墨烯氣凝膠負載纖維；

四、復合石墨烯氣凝膠負載纖維的制備：

向10mL甲醇中加入0.2g六水合硝酸鋅，得到六水合硝酸鋅溶液，將石墨烯氣凝膠負載纖維加入到六水合硝酸鋅溶液中浸泡12h，然后加入濃度為0.04g/mL的二甲基咪唑的甲醇溶液10mL，浸泡12h，取出后洗滌，得到石墨烯氣凝膠復合纖維。

2.根據權利要求1所述的一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法，其特征在于步驟二中所述的抽提過的纖維為對PBO纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維或玻璃纖維進行抽提。

3.根據權利要求1所述的一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法，其特征在于步驟三中所述的干燥為室溫干燥、超臨界干燥、真空干燥或冷凍干燥。

4.根據權利要求1所述的一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法，其特征在于步驟一中將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還原劑，超聲處理2h，得到石墨烯分散液。

5.根據權利要求1所述的一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法，其特征在于步驟一中所述的氧化石墨烯分散液的濃度為5mg/mL。

6.根據權利要求1所述的一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法，其特征在于步驟三中將石墨烯水凝膠負載的纖維繞卷，然后在溫度為-56℃的條件下冷凍2天，得到石墨烯氣凝膠負載纖維。